DE102013113900A1 - Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs und ein Verfahren davon - Google Patents

Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs und ein Verfahren davon Download PDF

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Haksung LEE
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    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
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Abstract

Eine Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs, die im Stande ist, ein ausfallsicheres Fahren bereitzustellen, indem ein Antrieb einer elektrischen Ölpumpe mit einer Stromerzeugungsspannung eines Startergenerators oder eines Antriebsmotors gesteuert wird, wenn ein Hauptrelais aufgrund eines Ausfalls einer Hochspannungskomponente unterbrochen ist, kann ein Verfahren einschließen, das aufweist: ein Ermitteln, ob während einer Fahrt des Hybridfahrzeugs das Hybridfahrzeug aufgrund eines durch Ausfall einer Hochspannungskomponente geöffneten Hauptrelais in einen ausfallsicheren Modus eintritt oder nicht, ein Detektieren einer Stromerzeugungsspannung eines Startergenerators oder eines Antriebsmotors, wenn der Eintritt in den ausfallsicheren Modus ermittelt wird, und ein Erzeugen eines Öldrucks, indem ein Antrieb einer elektrischen Ölpumpe beim Fahren im ausfallsicheren Modus oder in einem Anhalte-Zustand im ausfallsicheren Modus gemäß einer Stromerzeugungsmenge des Startergenerators oder des Antriebsmotors gesteuert wird.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0067342 , eingereicht am 12. Juni 2013, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur ausfallsicheren (bzw. störungssicheren, engl. fail-safe) Steuerung eines Hybridfahrzeugs (z.B. eines Hybridelektrokraftfahrzeugs) und ein Verfahren davon. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs, in der zum Bereitstellen eines ausfallsicheren Fahrens des Hybridfahrzeugs der Antrieb einer elektrischen Ölpumpe mit einer Spannung gesteuert wird, die von einem Startergenerator (z.B. Hybrid-Startergenerator, engl. hybrid starter and generator, HSG) oder einem Antriebsmotor (z.B. Elektromotor) erzeugt wird, wenn ein Hauptrelais aufgrund eines Ausfalls (bzw. Fehlers) einer Hochspannungskomponente unterbrochen wird, sowie ein Verfahren davon.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Obwohl das Hybridfahrzeug im engeren Sinn anders als ein Brennstoffzellen-Fahrzeug und ein Elektrofahrzeug sein kann, wird in der Beschreibung das Hybridfahrzeug als ein Fahrzeug definiert, das mit einer oder mehr als einer Batterie zur Verwendung der darin gespeicherten Energie als Antriebskraft des Fahrzeug vorgesehen ist, und das ein allgemeines Elektrofahrzeug sowie ein Brennstoffzellen-Fahrzeug einschließt.
  • Das Hybridfahrzeug hat eine Kraftmaschine (z.B. einen Verbrennungsmotor) und einen Motor (z.B. Elektromotor), die als Leistungsquellen darauf angewendet sind, zum Entfalten der Eigenschaften der Kraftmaschine und des Motors gemäß einer Fahrsituation, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern und Abgase zu reduzieren.
  • Im Allgemeinen hat das Hybridfahrzeug ein Automatikgetriebe darin eingebaut, und eine mechanische Ölpumpe, die mit einer Antriebswelle der Kraftmaschine (z.B. des Verbrennungsmotors) verbunden ist und durch diese angetrieben wird, führt Öl zu einem Niederdruckteil, welcher Schmierung erfordert, und zu einem Hochdruckteil zu, welcher verbundene (bzw. gekuppelte) Elemente in dem Automatikgetriebe betätigt.
  • Wenn ferner der Betrieb der Kraftmaschine stoppt, stoppt auch die mechanische Ölpumpe und unterlässt es, Öl zum Niederdruckteil und zum Hochdruckteil in einem Automatikgetriebe zuzuführen, was ein Lösen (bzw. Entkoppeln) eines Reibelements (z.B. einer Kupplung und Bremse) verursacht, welches einen ersten Vorwärtsgang eines Planetengetriebes aufrechterhält.
  • Um das vorhergehende Problem zu lösen, ist z.B. eine durch eine Spannung einer Batterie angetriebene, elektrische Ölpumpe zum Antrieb der elektrischen Pumpe (EOP) getrennt von der Kraftmaschine (z.B. dem Verbrennungsmotor) in dem Hybridfahrzeug parallel zur mechanischen Pumpe zusätzlich eingebaut.
  • Jedoch hat die mechanische Pumpe einen Nachteil, da die mit der Kraftmaschinenantriebswelle (z.B. Verbrennungsmotorantriebswelle) verbundene, mechanische Ölpumpe normalerweise angetrieben wird, wenn die Kraftmaschine einen gestarteten (bzw. angelassenen) Zustand beibehält, um einen Leistungsverlust zu bewirken, was in einem schlechten Kraftstoffverbrauch resultiert.
  • Dementsprechend wurden Strukturen zum Weglassen der mechanischen Ölpumpe aus dem Hybridfahrzeug und zum Zuführen des Öls zum Automatikgetriebe durch einen einzelnen Antrieb der elektrischen Ölpumpe entwickelt.
  • Da die elektrische Ölpumpe durch die Spannung aus der Batterie angetrieben wird, stoppen, wenn das Hauptrelais, das den Ausgang der Batteriespannung verbindet und trennt, aufgrund eines Ausfalls der Hochspannungskomponente geöffnet wird, der Betrieb der elektrischen Ölpumpe und der Ölpumpen-Steuereinrichtung aufgrund einer Stromversorgungsunterbrechung.
  • Da das Öl nicht zum Automatikgetriebe zugeführt werden kann, findet dementsprechend eine Abschaltung (engl. shutdown) statt, in der das Fahrzeug nicht länger fahren kann.
  • Die Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Vorrichtung zur ausfallsicheren (bzw. störungssicheren) Steuerung eines Hybridfahrzeugs vorzusehen, die den Vorteil eines Bereitstellens eines ausfallsicheren Fahrens hat, indem ein Antrieb einer elektrischen Ölpumpe gemäß einer Erzeugungsspannung (bzw. Stromerzeugungsspannung) eines Startergenerators (z.B. Hybrid-Startergenerators, HSG) oder eines Antriebsmotors gesteuert wird, wenn ein Hauptrelais durch Ausfall einer Hochspannungskomponente in einem Hybridfahrzeug unterbrochen wird, sowie ein Verfahren davon.
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Vorrichtung zur ausfallsicheren (bzw. störungssicheren) Steuerung eines Hybridfahrzeugs und ein Verfahren davon vorzusehen, das den Vorteil einer Steuerung eines Antriebs einer elektrischen Ölpumpe hat, indem die Steuerung in einen Schalt-Steuerdruck (oder Getriebe-Steuerdruck), einen Fahr-Steuerdruck, einen Anfahr-Steuerdruck und einen Anhalte-Steuerdruck gemäß einem Stromerzeugungsbetrag eines Startergenerators oder eines Antriebsmotors eingeteilt wird, wenn ein Hauptrelais aufgrund eines Ausfalls (bzw. Fehlers) einer Hochspannungskomponente in einem Hybridfahrzeug unterbrochen wird, sowie ein Verfahren davon.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs, das eine Kraftmaschine (z.B. einen Verbrennungsmotor) und einen Antriebsmotor (z.B. Antriebselektromotor) als Antriebsquellen hat, aufweisen: einen Startergenerator (z.B. Hybrid-Startergenerator), der mit der Kraftmaschine gekoppelt (bzw. im Eingriff) ist und als ein Motor arbeitet, um ein Starten/Abschalten der Kraftmaschine durchzuführen, und der in einem gestarteten (z.B. angelassenen) Zustand der Kraftmaschine als ein Generator arbeitet, eine elektrische Ölpumpe, um Öl zu einem Getriebe und einer Kraftmaschinenkupplung (z.B. Verbrennungsmotorkupplung) zuzuführen, einen Fahrinformationen-Detektor (bzw. Betriebsinformationen-Detektor), um Fahrinformationen (bzw. Betriebsinformationen) über das Hybridfahrzeug zu detektieren (bzw. erfassen), eine Hybridsteuereinrichtung, um den Betrieb des Fahrzeugs auf Basis der von dem Fahrinformationen-Detektor erhaltenen, allgemeinen Fahrinformationen zu steuern, und um das Fahren des Hybridfahrzeugs in einem ausfallsicheren Modus (bzw. Fail-safe-Modus) zu steuern, wenn ein Hauptrelais aufgrund eines Ausfalls (bzw. Fehlers) einer Hochspannungskomponente geöffnet ist, sowie eine Ölpumpen-Steuereinrichtung, um die elektrische Ölpumpe zum Zuführen eines zu einer Fahrbedingung/Betriebsbedingung angemessenen Öldrucks zum Getriebe und zur Kraftmaschinenkupplung anzutreiben, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung mit der Hybridsteuereinrichtung elektrisch verbunden ist, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung einen Antrieb der elektrischen Ölpumpe mit einem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors stufenweise steuert, um den Öldruck zu erzeugen, wenn die Ölpumpen-Steuereinrichtung erfasst, dass die Hybridsteuereinrichtung aufgrund eines Ausfalls einer Hochspannungskomponente in den ausfallsicheren Modus eintritt (bzw. eingetreten ist).
  • Die Ölpumpen-Steuereinrichtung kann die elektrische Ölpumpe steuern, um gemäß dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors einen Steuerdruck zu erzeugen, welcher in eine Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Anfahr(bzw. Start)-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks und eine Erzeugung eines Anhalte-Steuerdrucks eingeteilt ist.
  • Die Ölpumpen-Steuereinrichtung kann die Erzeugung des Steuerdrucks auf Basis des Energieverbrauches (z.B. Stromverbrauches) der elektrischen Ölpumpe stufenweise einteilen.
  • Wenn beim Fahren des (bzw. im) ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung den Antrieb der elektrischen Ölpumpe gemäß einem Hoch/Runter-Schaltwunsch (bzw. einer Hoch/Runter-Schaltaufforderung) für die elektrische Ölpumpe steuern, um einen Schalt-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Wenn beim Fahren des (bzw. im) ausfallsicheren Modus ein Verbinden (bzw. Kuppeln) einer Ziel-Schaltstufe bei der Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks durch Antrieb der elektrischen Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors beendet ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung den Antrieb der elektrischen Ölpumpe unter (bzw. zur) Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks steuern.
  • Wenn die Erzeugung eines Schalt-Steuerdruck unmöglich ist, aber beim Fahren im ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe mit der Stromerzeugungsmenge für die elektrische Ölpumpe antreiben, um einen Fahr-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Wenn beim Fahren des (bzw. im) ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung bestimmen (bzw. ermitteln), dass das Fahrzeug abgeschaltet ist/wird, und den Antrieb der elektrischen Ölpumpe stoppen.
  • Wenn beim Stopp (bzw. im Anhaltezustand) in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und wenn ein Anfahrwunsch detektiert ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag für die elektrische Ölpumpe antreiben, um den Anfahr-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Wenn beim Stopp (bzw. im Anhaltezustand) in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und der Anfahrwunsch (bzw. die Startaufforderung) nicht detektiert ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag für die elektrische Ölpumpe antreiben, um einen Anhalte-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Wenn beim Stopp (bzw. im Anhaltezustand) in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist und der Anfahrwunsch detektiert ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung bestimmen (bzw. ermitteln), dass das Fahrzeug abgeschaltet ist, und den Antrieb der Ölpumpe stoppen.
  • Wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe gemäß einer Fahrbedingung für die elektrische Ölpumpe antreiben, um einen Schalt-Steuerdruck, einen Anfahr-Steuerdruck, einen Fahr-Steuerdruck und einen Anhalte-Steuerdruck zu erzeugen.
  • In einem weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs aufweisen: ein Ermitteln oder Bestimmen, ob während einer Fahrt des Hybridfahrzeugs das Hybridfahrzeug aufgrund eines durch einen Ausfall (bzw. Fehler) einer Hochspannungskomponente geöffneten Hauptrelais in einen ausfallsicheren Modus eintritt oder nicht, ein Detektieren einer Stromerzeugungsspannung eines Startergenerators (z.B. Hybrid-Startergenerators) oder eines Antriebsmotors, wenn der Eintritt in den ausfallsicheren Modus ermittelt/bestimmt wird, und ein Erzeugen eines Öldrucks, indem beim Fahren im ausfallsicheren Modus oder in einem Anhalte-Zustand im ausfallsicheren Modus ein Antrieb einer elektrischen Ölpumpe gemäß einem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors gesteuert wird.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe, um einen Steuerdruck, eingeteilt in eine Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks und eine Erzeugung eines Anhalte-Steuerdrucks, auf Basis eines Energieverbrauchs der elektrischen Ölpumpe gemäß dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors stufenweise zu erzeugen.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter (bzw. zur) Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks gemäß einem durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Position eines Gaspedals ermittelten Hoch/Runter-Schaltwunsch, wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe durch die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks, wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus ein Verbinden (z.B. Kuppeln) einer Ziel-Schaltstufe in einem Prozess der Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors beendet ist.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe durch die Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks, wenn der Hoch/Runter-Schaltwunsch nicht detektiert wird, was durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Position des Gaspedals ermittelt wird, obwohl beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter (bzw. zur) Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks, wenn die Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks unmöglich ist, aber beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter (bzw. zur) Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks, wenn beim Stopp (bzw. Anhalten) in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und ein Anfahrwunsch aus einem Niederdrücken (engl. tip-in) eines Gaspedals und einem Loslassen (bzw. Freigeben) eines Bremspedals detektiert wird.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter (bzw. zur) Erzeugung eines Anhalte-Steuerdrucks, wenn die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus der Anfahrwunsch nicht detektiert wird.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: ein Stoppen des Antriebs der elektrischen Ölpumpe auf das Ermitteln (bzw. die Festellung), dass das Fahrzeug abgeschaltet ist/wird, wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist, oder wenn beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter aufgeführt werden.
  • Erläuterung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht.
  • Die 2A und 2B sind ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht zwangsläufig im Maßstab sind, und eine einigermaßen vereinfachte Darstellung von verschiedenen bevorzugten Merkmalen präsentieren, welche veranschaulichend für die Grundprinzipien der Erfindung sind. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart werden, einschließlich, zum Beispiel, spezifischer Dimensionen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
  • In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen abdeckt, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen exemplarische Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, im Näheren erläutert, so dass ein Fachmann diese einfach ausführen kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierin beschriebenen, exemplarischen Ausführungsformen beschränkt und kann in anderen Formen realisiert werden.
  • Zum Zwecke einer klaren Beschreibung einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, werden Bauteile, die nicht mit der Beschreibung im Zusammenhang stehen, weggelassen. Die gleichen Bezugszeichen werden in der Beschreibung verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Bauteile hinzuweisen.
  • Ferner wird jede Konfiguration, die in den Zeichnungen gezeigt ist, für ein besseres Verständnis und der Einfachheit der Beschreibung im Ermessen des Entwerfers veranschaulicht, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die gezeigten Zeichnungen beschränkt.
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht.
  • Bezugnehmend auf 1 weist die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kraftmaschine (z.B. einen Verbrennungsmotor) 100, einen Startergenerator (z.B. Hybrid-Startergenerator, HSG) 110, eine Kraftmaschinenkupplung (z.B. Verbrennungsmotorkupplung) 130, einen Antriebsmotor (z.B. Antriebselektromotor) 200, ein Getriebe 300, eine elektrische Ölpumpe 400, einen Fahrinformationen-Detektor (bzw. Betriebsinformationen-Detektor) 410, eine Hybridsteuereinrichtung 420, eine Ölpumpen-Steuereinrichtung 430, einen Inverter (bzw. Wechselrichter) 440, eine Hauptbatterie 450 und ein Hauptrelais 460 auf.
  • Die Kraftmaschine (z.B. der Verbrennungsmotor) 100 ist als eine erste Antriebsquelle in dem Hybridfahrzeug in Betrieb, und das Starten (bzw. Anlassen) und Abschalten (bzw. Abstellen) wird gemäß einem Fahrmodus (bzw. Betriebsmodus) und einer Fahrsituation (bzw. Betriebssituation) gesteuert.
  • Die Kraftmaschine 100 wird in einem Elektrofahrzeug-Modus (EV-Modus) abgeschaltet und in einem Hybridelektrofahrzeug-Modus (HEV-Modus) gestartet (bzw. angelassen), und das Starten und Abschalten der Kraftmaschine 100 werden durch Ausführen einer Startergenerator-Funktion (bzw. HSG-Funktion) gesteuert.
  • Der Startergenerator (HSG) 100 ist ein Motor (z.B. Elektromotor) und ein Generator, wobei der Startergenerator 110 auf ein Ausführen einer Startergenerator-Funktion als ein Motor betrieben wird, um ein Starten (bzw. Anlassen) und Abschalten der Kraftmaschine (z.B. des Verbrennungsmotors) durchzuführen, und, wenn in einem Zustand, in dem die Kraftmaschine 100 den gestarteten Zustand beibehält, eine Überschussleistung erzeugt wird, wird der Startergenerator (HSG) 110 als der Generator betrieben, um eine Spannung zu erzeugen, die durch den Inverter 440 in die Hauptbatterie 450 geladen wird.
  • Die Kraftmaschinenkupplung (z.B. Verbrennungsmotorkupplung) 130 ist zwischen der Kraftmaschine 100 und dem Motor 200 eingebaut, um die Leistungsübertragung (z.B. Antriebskraftübertragung) zwischen der Kraftmaschine 100 und dem Motor 200 zu verbinden/trennen.
  • Im Allgemeinen wird eine Trockenkupplung als die Kraftmaschinenkupplung 130 angewendet und wird durch das von der elektrischen Ölpumpe 400 zugeführte Öl betätigt.
  • Der Antriebsmotor 200 wird als eine zweite Antriebsquelle in dem Hybridfahrzeug betrieben und wird durch einem 3-Phasen-Wechselstrom angetrieben, der von dem Inverter 440 dahin zugeführt wird, um ein Ausgangsdrehmoment zum Getriebe 300 zu übertragen, und gewinnt regenerierbare Energie zurück, um eine Spannung während der Verzögerung (bzw. Abbremsung) zu erzeugen, und lädt die so erzeugte Spannung durch den Inverter 440 in die Hauptbatterie 450.
  • Ein Automatikgetriebe oder ein stufenloses Getriebe (engl. continuously variable transmission, CVT) können als das Getriebe 300 angewendet werden, können ein Übersetzungsverhältnis (bzw. Drehzahlverhältnis) haben, das gemäß einem zum Betrieb erforderlichen Drehmoment und einer Fahrsituation (bzw. Betriebssituation) gesteuert wird, und können es dem Hybridfahrzeug ermöglichen, zu fahren, indem ein durch die Kraftmaschinenkupplung 130 aufsummiertes und angelegtes Ausgangsdrehmoment in dem so gesteuerten Übersetzungsverhältnis zu den Antriebsrädern weitergegeben wird.
  • Die elektrische Ölpumpe 400 führt das Öl zum Getriebe 300 und zur Kraftmaschinenkupplung 130 zu.
  • Der Fahrinformationen-Detektor (bzw. Betriebsinformationen-Detektor) 410 detektiert allgemeine Fahrinformationen (bzw. Betriebsinformationen) einschließlich einer Niederdrück(engl. tip-in)-Position / Loslass(bzw. Freigabe-, engl. tip-out)-Position eines Gaspedals, eines Ein/Aus eines Bremspedals sowie einer Pedalkraft eines Bremspedals, einer Fahrzeugfahrgeschwindigkeit sowie einer Drehzahl (bzw. Geschwindigkeit) einer Übersetzungsstufe/Schaltstufe und einer Drehzahl des Antriebsmotors 200 beim Fahren des Hybridfahrzeugs und liefert die Informationen zur Hybridsteuereinrichtung 420.
  • Die Hybridsteuereinrichtung 420 ist eine oberste Steuereinrichtung und steuert den allgemeinen Betrieb mit Bezugnahme auf die durch den Fahrinformationen-Detektor 410 detektierten Fahrinformationen und tritt in einen ausfallsicheren Modus (bzw. Fail-safe-Modus) ein, um das Fahren des Hybridfahrzeugs zu steuern, wenn das Hauptrelais aufgrund eines Ausfalls (bzw. Fehlers) einer Hochspannungskomponente geöffnet ist.
  • Die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 treibt die elektrische Ölpumpe 400 an, um das für eine Fahrbedingung geeignete Öl zum Getriebe 300 zuzuführen, so dass ein Hoch/Runter-Schalten, Anfahren (bzw. Starten), Beibehalten eines Fahrens und Anhaltens bereitgestellt werden können.
  • Wenn aufgrund des durch Ausfall einer Hochspannungskomponente geöffneten Hauptrelais 460 das Eintreten der Hybridsteuereinrichtung 420 in den ausfallsicheren Modus erfasst wird, steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 gemäß einem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 einen Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 bei einem Steuerdruck, eingeteilt in eine Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks (bzw. Start-Steuerdrucks), eine Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks und eine Erzeugung eines Anhalte-Steuerdrucks.
  • Die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 lernt gemäß dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 wiederholt den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400, um die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks, die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks, die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks und die Erzeugung des Anhalte-Steuerdrucks einzuteilen.
  • Die Steuerungseinteilung wird auf Basis des Energieverbrauches der elektrischen Ölpumpe 400 eingestellt und kann in der Reihenfolge des größten Energieverbrauches in (1) die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks, (2) die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks, (3) die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks und (4) die Erzeugung des Anhalte-Steuerdrucks eingeteilt werden.
  • Ferner analysiert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die von dem Fahrinformationen-Detektor 410 bereitgestellten Informationen, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug gegenwärtig fährt oder hält, und ermittelt den Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200, um die Antriebssteuerung der elektrischen Ölpumpe 400 zu bestimmen (bzw. festzulegen).
  • Wenn das Hybridfahrzeug gegenwärtig in dem ausfallsicheren Modus fährt und die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks gemäß der Stromerzeugungsmenge des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist, detektiert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Position eines Gaspedals, um zu ermitteln, ob ein Hoch/Runter-Schaltwunsch (bzw. eine Hoch/Runter-Schaltaufforderung) detektiert ist.
  • Wenn das Hybridfahrzeug gegenwärtig in dem ausfallsicheren Modus fährt und in einem Zustand, in dem ein Schalt-Steuerdruck mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist, eine Bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedals als Hoch/Runter-Schaltwunsch detektiert werden, treibt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die elektrische Ölpumpe 400 an, um den Schalt-Steuerdruck zum Zuführen des Öls zum Getriebe 300 zu erzeugen, um ein Verbinden (bzw. Kuppeln) der (bzw. in die) Ziel-Übersetzungsstufe zu ermöglichen.
  • Die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 steuert den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 durch die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks bis die Schaltung (bzw. Gangschaltung) des Getriebes 300 zur Ziel-Übersetzungsstufe beendet ist. Wenn die Schaltung (bzw. Gangschaltung) zur Ziel-Übersetzungsstufe beendet ist, steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 durch die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks.
  • Beispielsweise kann die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks gemäß einer Bedingung eingestellt sein, in der die elektrische Ölpumpe 400 bei/mit einer ersten Bezugsdrehzahl angetrieben wird, um einen ersten Bezugsdruck und ein erstes Bezugsdrehmoment zu erzeugen.
  • Da in einem Zustand, in dem die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist, eine jede von der Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks, der Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks und der Erzeugung des Anhalte-Steuerdrucks möglich ist, kann die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die elektrische Ölpumpe 400 gemäß einer Fahrsituation (bzw. Betriebssituation) steuern, um den von dem Getriebe 300 benötigten Druck zuzuführen.
  • Wenn ferner die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 unmöglich ist, ermittelt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430, ob die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks möglich ist oder nicht. Wenn die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks möglich ist, steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die Ölpumpe 400 durch die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks, um das gegenwärtige ausfallsichere Fahren beizubehalten.
  • Wenn jedoch die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 220 unmöglich ist, stoppt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430, die feststellt, dass das Fahrzeug abgeschaltet (bzw. im abgeschalteten Zustand) ist, den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400.
  • Wenn das Hybridfahrzeug in dem ausfallsicheren Modus anhält und die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist, detektiert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 eine Position des Gaspedals und eine Betätigung des Bremspedals, um einen Anfahrwunsch (bzw. eine Startaufforderung) zu detektieren.
  • Wenn der Anfahrwunsch aus der Position des Gaspedals und der Betätigung des Bremspedals detektiert wird, treibt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die elektrische Ölpumpe 400 an, um den Anfahr-Steuerdruck zu erzeugen, so dass das Öl zum Getriebe 300 zugeführt wird, um das Fahrzeug anzufahren (bzw. zu starten).
  • Wenn der Anfahrwunsch nicht detektiert wird, treibt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die elektrische Ölpumpe 400 an, um den Anhalte-Steuerdruck zu erzeugen, so dass ein Anhaltezustand beibehalten wird.
  • Wenn die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 unmöglich ist, stoppt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430, die feststellt, dass das Fahrzeug abgeschaltet (bzw. im abgeschalteten Zustand) ist, den Antrieb der Ölpumpe 400.
  • In dem obigen Fall kann beispielsweise die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 eine Antriebsdrehzahl (bzw. Antriebsgeschwindigkeit) der elektrischen Ölpumpe 400 bei der ersten Bezugsdrehzahl (bzw. Bezugsgeschwindigkeit), einen Ausgangsdruck (bzw. Ausströmdruck) bei dem ersten Bezugsdruck und ein Drehmoment bei dem ersten Bezugsdrehmoment steuern, um den Schalt-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Ferner kann zum Beispiel die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die Antriebsdrehzahl der elektrischen Ölpumpe 400 bei der zweiten Bezugsdrehzahl, den Ausgangsdruck bei dem zweiten Bezugsdruck und das Drehmoment bei dem zweiten Bezugsdrehmoment steuern, um den Fahr-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Ferner kann zum Beispiel die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die Antriebsdrehzahl der elektrischen Ölpumpe 400 bei einer dritten Bezugsdrehzahl, den Ausgangsdruck bei einem dritten Bezugsdruck und das Drehmoment bei einem dritten Bezugsdrehmoment steuern, um den Anfahr-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Ferner kann zum Beispiel die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die Antriebsdrehzahl der elektrischen Ölpumpe 400 bei einer vierten Bezugsdrehzahl, den Ausgangsdruck bei einem vierten Bezugsdruck und das Drehmoment bei einem vierten Bezugsdrehmoment steuern, um den Anhalte-Steuerdruck zu erzeugen.
  • Die Bezugsdrehzahl (bzw. Bezugsgeschwindigkeit), der Bezugsdruck und das Bezugsdrehmoment sind nicht eingeschränkte Werte, sondern mit den Fahrzeugarten und den Programmentwürfen veränderliche Werte.
  • Der Inverter 440 wandelt gemäß einem Steuersignal aus der Hybridsteuereinrichtung 420 eine Gleichspannung aus der Hauptbatterie 450 in eine 3-Phasen-Wechselspannung, um das Drehmoment und die Drehzahl (bzw. Geschwindigkeit) des Antriebsmotors 200 zu steuern.
  • Wenn der Antriebsmotor 200 als ein Generator betrieben wird, führt der Inverter 440 eine als regenerierbare Energie zurückgewonnene Spannung zur Hauptbatterie 450 zu, um die Spannung in die Hauptbatterie 450 einzuladen.
  • Der Inverter 440 zieht in einem normalen Fahrmodus (bzw. Betriebsmodus) eine aus der Hauptbatterie 450 zugeführte Gleichspannung nach unten, um eine Antriebsspannung zur Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 und zur elektrischen Ölpumpe 400 zuzuführen.
  • Die Hauptbatterie 450 führt Strom (bzw. elektrische Energie) zum Antriebsmotor 200 zu, um eine (Ausgangs-)Leistung der Kraftmaschine 100 in einem Hybridelektrofahrzeug-Modus (HEV-Modus) zu ergänzen, und lädt die Stromerzeugungsspannung des Antriebsmotors 200 darin ein.
  • Das Hauptrelais 460 verbindet/trennt einen Ausgang der Hauptbatterie 450 und wird gemäß der Steuerung der Hybridsteuereinrichtung 420 geöffnet, wenn die Hochspannungskomponente ausfällt, um ein Streuen der Hochspannung zu vermeiden.
  • Da der allgemeine Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die wie oben erläuterten Funktionen hat, derselbe oder ähnlich einem allgemeinen Hybridfahrzeug ist, wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
  • Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs und das Verfahren davon der vorliegenden Erfindung sind verwandt mit einer Technik, in der, wenn das Hauptrelais in dem Hybridfahrzeug geöffnet ist, die elektrische Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) oder des Antriebsmotors angetrieben wird, um ein Fahren in dem ausfallsicheren Modus beizubehalten, und lediglich dies wird im Näheren erläutert.
  • Die 2A und 2B sind ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Wenn das Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden fährt, detektiert die Hybrid-Steuereinrichtung 420 aus dem Fahrinformationen-Detektor 410 die allgemeinen Fahrinformationen einschließlich einer Niederdrück(engl. tip-in)-Position / Loslass(bzw. Freigabe-, engl. tip-out)-Position eines Gaspedals, eines Ein/Aus eines Bremspedals sowie einer Pedalkraft eines Bremspedals, einer Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, einer Übersetzungsstufe/Gangstufe und einer Drehzahl (bzw. Geschwindigkeit) des Antriebsmotors 200 (S101).
  • Die Hybrid-Steuereinrichtung 420 steuert den allgemeinen Betrieb auf Basis der Fahrinformationen aus dem Fahrinformationen-Detektor 410 und ermittelt, ob die Hochspannungskomponente ausgefallen ist oder nicht (S102).
  • Wenn der Ausfall (bzw. der Fehler oder die Störung) der Hochspannungskomponente nicht detektiert wird, führt die Hybrid-Steuereinrichtung 420 eine normale Steuerung auf Basis der Fahrinformationen aus dem Fahrinformationen-Detektor 410 aus (S103).
  • Wenn jedoch der Ausfall der Hochspannungskomponente detektiert wird, öffnet die Hybrid-Steuereinrichtung 420 das Hauptrelais 460, um einen Ausgang der Hauptbatterie 450 zu unterbrechen, und tritt in den ausfallsicheren Modus (bzw. Fail-safe-Modus) ein und meldet den Eintritt in den ausfallsicheren Modus der Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 (S104).
  • Wenn der Eintritt der Hybridsteuereinrichtung 420 in den ausfallsicheren Modus aufgrund der Öffnung des Hauptrelais 460 durch den Ausfall der Hochspannungskomponente erfasst wird, kooperieren dementsprechend die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 und die Hybridsteuereinrichtung 420, um zu ermitteln, ob das Hybridfahrzeug gegenwärtig fährt oder in einem Anhaltezustand ist (S110).
  • Wenn das Fahrzeug in Schritt S106 im ausfallsicheren Modus fährt, detektiert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 einen Stromerzeugungsbetrag (in den Figuren als Stromerzeugungsmenge bezeichnet) des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 (S107) und ermittelt, ob die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist oder nicht (S108).
  • Wenn in Schritt S108 die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit der Stromerzeugungsmenge des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist, werden die Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Position des Gaspedals detektiert (S109), und die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 ermittelt, ob ein Hoch/Runter-Schaltwunsch detektiert wird oder nicht (S110).
  • Wenn der Hoch/Runter-Schaltwunsch in Schritt S110 detektiert wird, steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400, um den Schalt-Steuerdruck zu erzeugen, um das Öl zum Getriebe 300 zuzuführen, wodurch ein Verbinden (bzw. Kuppeln) einer Ziel-Übersetzungsstufe bewirkt wird (S111).
  • Die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 steuert einen Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 durch die Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks bis das Schalten (bzw. Gangschalten) des Getriebes 300 zur Ziel-Übersetzungsstufe in Schritt S111 beendet ist. Wenn das Schalten des Getriebes 300 zur Ziel-Übersetzungsstufe beendet ist (S112), steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 durch die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks (S113).
  • Wenn der Hoch/Runter-Schaltwunsch in Schritt S110 nicht detektiert wird, steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 durch die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks, um das Fahren im ausfallsicheren Modus beizubehalten (S113).
  • Da in einem Zustand, in dem die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit der Stromerzeugungsmenge des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist, eine jede der Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks, der Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks und der Erzeugung des Anhalte-Steuerdrucks möglich ist, steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die elektrische Ölpumpe 400 gemäß einer Fahrsituation, um den von dem Getriebe 300 benötigten Druck zuzuführen.
  • Wenn ferner in Schritt S108 die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 unmöglich ist, ermittelt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430, ob die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist oder nicht (S114).
  • Wenn die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks in Schritt S114 möglich ist, steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die Ölpumpe 400 durch die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks, um ein Fahren in einem gegenwärtigen, ausfallsicheren Modus beizubehalten (S113).
  • Wenn in Schritt S114 die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 unmöglich ist, bestimmt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430, dass das Hybridfahrzeug abgeschaltet (bzw. in einem abgeschalteten Zustand) ist, und stoppt den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 (S116).
  • Wenn ferner in Schritt S106 ermittelt wird, dass das Hybridfahrzeug in dem ausfallsicheren Modus angehalten ist, detektiert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 den Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 (S117) und ermittelt, ob die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist oder nicht (S118).
  • Wenn in Schritt S118 die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 möglich ist, detektiert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 eine Position des Gaspedals und eine Betätigung des Bremspedals, um einen Anfahrwunsch zu detektieren (S119).
  • Wenn der Anfahrwunsch auf Basis der Position des Gaspedals und der Betätigung des Bremspedals detektiert wird (S120), steuert die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400, um den Anfahr-Steuerdruck zu erzeugen und das Öl zum Getriebe 300 zuzuführen und das Anfahren im ausfallsicheren Modus zu steuern (S121).
  • Wenn jedoch in Schritt S120 der Anfahrwunsch nicht detektiert wird, treibt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430 die elektrische Ölpumpe 400 an, um den Anhalte-Steuerdruck zu erzeugen und einen Anhaltezustand im ausfallsicheren Modus beizubehalten (S122).
  • Wenn ferner in Schritt S118 die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) 110 oder des Antriebsmotors 200 nicht möglich ist, bestimmt die Ölpumpen-Steuereinrichtung 430, dass das Fahrzeug abgeschaltet ist (S123), und stoppt den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 400 (S124).
  • Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wie oben erläutert, die elektrische Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) oder des Antriebsmotors in dem ausfallsicheren Fahr-Modus angetrieben, in dem das Hauptrelais in dem Hybridfahrzeug unterbrochen ist, was ein Bilden des zum Betrieb (bzw. zur Betätigung) des Automatikgetriebes benötigten Druckes ermöglicht, wodurch Sicherheit und Zuverlässigkeit des Fahrens des Hybridfahrzeugs bereitgestellt werden.
  • Gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können ferner die von dem Startergenerator (HSG) oder dem Antriebsmotor erzeugten, begrenzten Spannungen effizient verwendet werden, indem der Antrieb der elektrischen Ölpumpe gemäß dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators (HSG) oder des Antriebsmotors auf die vorbestimmten 3 Stufen von Fahrbedingungen begrenzt werden.
  • In der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht außerdem die sichere Ausführung des ausfallsicheren Modus durch einen Algorithmus von Software in einem Zustand, in dem keine zusätzliche Hardware an der elektrischen Ölpumpe und der Ölpumpen-Steuereinrichtung montiert ist, eine Kostenreduzierung und Verbesserung der preislichen Wettbewerbsfähigkeit.
  • Zwecks Erläuterung und genauer Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe wie „oberer“, „unterer“, „innerer“ und „äußerer“ zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und dadurch dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2013-0067342 [0001]

Claims (20)

  1. Eine Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs, das eine Kraftmaschine (100) und einen Antriebsmotor (200) als Antriebsquellen hat, die Vorrichtung aufweisend: einen Startergenerator (110), der mit der Kraftmaschine gekoppelt ist und als ein Motor arbeitet, um ein Starten/Abschalten der Kraftmaschine durchzuführen, und der in einem gestarteten Zustand der Kraftmaschine als ein Generator arbeitet, eine elektrische Ölpumpe (400), um Öl zu einem Getriebe (300) und einer Kraftmaschinenkupplung (130) zuzuführen, einen Fahrinformationen-Detektor (410), um Fahrinformationen über das Hybridfahrzeug zu detektieren, eine Hybridsteuereinrichtung (420), um den Betrieb des Fahrzeugs auf Basis der von dem Fahrinformationen-Detektor erhaltenen, allgemeinen Fahrinformationen zu steuern, und um das Fahren des Hybridfahrzeugs in einem ausfallsicheren Modus zu steuern, wenn ein Hauptrelais (460) aufgrund eines Ausfalls einer Hochspannungskomponente geöffnet ist, und eine Ölpumpen-Steuereinrichtung (430), um die elektrische Ölpumpe zum Zuführen eines für eine Fahrbedingung geeigneten Öldrucks zum Getriebe und zur Kraftmaschinenkupplung anzutreiben, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung mit der Hybridsteuereinrichtung elektrisch verbunden ist, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung einen Antrieb der elektrischen Ölpumpe mit einem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors stufenweise steuert, um den Öldruck zu erzeugen, wenn die Ölpumpen-Steuereinrichtung erfasst, dass die Hybridsteuereinrichtung aufgrund eines Ausfalls einer Hochspannungskomponente in den ausfallsicheren Modus eintritt.
  2. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe steuert, um gemäß dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors einen Steuerdruck zu erzeugen, welcher in eine Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks und eine Erzeugung eines Anhalte-Steuerdrucks eingeteilt ist.
  3. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung die Erzeugung des Steuerdrucks auf Basis des Energieverbrauches der elektrischen Ölpumpe stufenweise einteilt.
  4. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung den Antrieb der elektrischen Ölpumpe gemäß einem Hoch/Runter-Schaltwunsch für die elektrische Ölpumpe steuert, um einen Schalt-Steuerdruck zu erzeugen, wenn beim Fahren des ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  5. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung den Antrieb der elektrischen Ölpumpe unter Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks steuert, wenn beim Fahren des ausfallsicheren Modus ein Verbinden zu einer Ziel-Übersetzungsstufe bei der Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks durch Antrieb der elektrischen Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors beendet ist.
  6. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag für die elektrische Ölpumpe antreibt, um einen Fahr-Steuerdruck zu erzeugen, wenn die Erzeugung eines Schalt-Steuerdruck unmöglich ist, aber beim Fahren im ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  7. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung bestimmt, dass das Fahrzeug abgeschaltet ist, und den Antrieb der elektrischen Ölpumpe stoppt, wenn beim Fahren des ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist.
  8. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag für die elektrische Ölpumpe antreibt, um den Anfahr-Steuerdruck zu erzeugen, wenn beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und wenn ein Anfahrwunsch detektiert ist.
  9. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe mit dem Stromerzeugungsbetrag für die elektrische Ölpumpe antreibt, um einen Anhalte-Steuerdruck zu erzeugen, wenn beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und der Anfahrwunsch nicht detektiert ist.
  10. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–9, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung bestimmt, dass das Fahrzeug abgeschaltet ist, und den Antrieb der Ölpumpe stoppt, wenn beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist und der Anfahrwunsch detektiert ist.
  11. Die Vorrichtung zur ausfallsicheren Steuerung des Hybridfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1–10, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung die elektrische Ölpumpe gemäß einer Fahrbedingung für die elektrische Ölpumpe antreibt, um einen Schalt-Steuerdruck, einen Anfahr-Steuerdruck, einen Fahr-Steuerdruck und einen Anhalte-Steuerdruck zu erzeugen, wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  12. Ein Verfahren zur ausfallsicheren Steuerung eines Hybridfahrzeugs, das Verfahren aufweisend: Ermitteln, ob während einer Fahrt des Hybridfahrzeugs das Hybridfahrzeug aufgrund eines durch Ausfall einer Hochspannungskomponente geöffneten Hauptrelais (460) in einen ausfallsicheren Modus eintritt oder nicht (S104), Detektieren einer Stromerzeugungsspannung eines Startergenerators (110) oder eines Antriebsmotors (200) (S107), wenn der Eintritt in den ausfallsicheren Modus ermittelt wird, und Erzeugen eines Öldrucks, indem beim Fahren im ausfallsicheren Modus oder in einem Anhalte-Zustand im ausfallsicheren Modus ein Antrieb einer elektrischen Ölpumpe gemäß einem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors gesteuert wird.
  13. Das Verfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend: Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe, um einen Steuerdruck, eingeteilt in eine Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks, eine Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks und eine Erzeugung eines Anhalte-Steuerdrucks, auf Basis eines Energieverbrauchs der elektrischen Ölpumpe gemäß dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors stufenweise zu erzeugen.
  14. Das Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, ferner aufweisend: Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter Erzeugung eines Schalt-Steuerdrucks gemäß einem durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Position eines Gaspedals ermittelten Hoch/Runter-Schaltwunsch, wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  15. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 12–14, ferner aufweisend: Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks, wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus ein Verbinden einer Ziel-Übersetzungsstufe in einem Prozess der Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors beendet ist.
  16. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 12–15, ferner aufweisend: Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks, wenn der Hoch/Runter-Schaltwunsch detektiert wird, welcher durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Position des Gaspedals ermittelt wird, obwohl beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Schalt-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  17. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 12–16, ferner aufweisend: Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks, wenn die Erzeugung eines Schalt-Steuerdruck unmöglich ist, aber beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist.
  18. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 12–17, ferner aufweisend: Steuern des Antriebs der elektrischen Ölpumpe unter Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks, wenn beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung des Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und ein Anfahrwunsch aus einem Niederdrücken eines Gaspedals und einem Loslassen eines Bremspedals detektiert wird.
  19. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 12–18, ferner aufweisend: Steuern des Antrieb der elektrischen Ölpumpe unter Erzeugung eines Anhalte-Steuerdrucks, wenn die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit der Stromerzeugungsmenge des Startergenerators oder des Antriebsmotors möglich ist und beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus der Anfahrwunsch nicht detektiert wird.
  20. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 12–19, ferner aufweisend: Stoppen des Antriebs der elektrischen Ölpumpe auf das Ermitteln, dass das Fahrzeug abgeschaltet ist, wenn beim Fahren in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Fahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist, oder wenn beim Stopp in dem ausfallsicheren Modus die Erzeugung eines Anfahr-Steuerdrucks mit dem Stromerzeugungsbetrag des Startergenerators oder des Antriebsmotors unmöglich ist.
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