DE102014221072A1 - VEHICLE CONTROL SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Ein Fahrzeugsteuersystem enthält eine Hybridfahrzeugsteuervorrichtung (11), eine Motorsteuervorrichtung (4, 5), eine Verbrennungsmotorsteuervorrichtung (3) und einen Stoppabschnitt (12, 5). Die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung (11) steuert ein Hybridfahrzeug, das einen Energieverteilungsmechanismus (3) und einen zweiten Motor-Generator (23) enthält. Die Motorsteuervorrichtung (4, 5) steuert einen ersten Motor-Generator (22) und einen zweiten Motor-Generator (23). Die Verbrennungsmotorsteuervorrichtung (3) steuert den Verbrennungsmotor (21). Der Stoppabschnitt (12, 4) stoppt den zweiten Motor-Generator (23) zwangsweise. Die Verbrennungsmotorsteuervorrichtung (3) enthält einen Verbrennungsmotordrehbegrenzungsabschnitt (S100–S150), der eine Drehzahl des Verbrennungsmotors (21) begrenzt, so dass eine Drehzahl des ersten Motor-Generators (22) kleiner als eine Übergeschwindigkeitsbestimmungsdrehzahl ist.A vehicle control system includes a hybrid vehicle control device (11), a motor control device (4, 5), an engine control device (3), and a stop section (12, 5). The hybrid vehicle control device (11) controls a hybrid vehicle including a power distribution mechanism (3) and a second motor generator (23). The engine control device (4, 5) controls a first motor generator (22) and a second motor generator (23). The engine control device (3) controls the engine (21). The stop section (12, 4) forcibly stops the second motor generator (23). The engine control apparatus (3) includes an engine rotation restricting section (S100-S150) that limits a rotational speed of the engine (21) such that a rotational speed of the first motor generator (22) is less than an overspeed determination rotational speed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, das ein Hybridfahrzeug unter Verwendung eines Energieverteilungsmechanismus steuert.The present invention relates to a vehicle control system that controls a hybrid vehicle using a power distribution mechanism.
Die
Ein Hybridfahrzeug, das einen Energieverteilungsmechanismus verwendet, treibt eine Achse hauptsächlich unter Verwendung eines Motors (Elektromotors) an. Somit wird der Motor zwangsweise gestoppt, wenn eine Abnormität in einem Mikrocomputer, der das Hybridfahrzeug steuert, auftritt.A hybrid vehicle using a power distribution mechanism drives an axle mainly by using a motor (electric motor). Thus, the engine is forcibly stopped when an abnormality occurs in a microcomputer that controls the hybrid vehicle.
Zwei Elektromotoren und ein Verbrennungsmotor sind über den Energieverteilungsmechanismus in dem Hybridfahrzeug, das den Energieverteilungsmechanismus verwendet, verbunden. Somit kann in einem Fall, in dem ein Elektromotor zum Antreiben eines Elektromotors zwangsweise gestoppt wird und der Verbrennungsmotor betrieben wird, eine Drehzahl des anderen Elektromotors zu hoch werden, und der andere Elektromotor kann in Abhängigkeit von der Verbrennungsmotordrehzahl beschädigt werden.Two electric motors and one internal combustion engine are connected via the power distribution mechanism in the hybrid vehicle using the power distribution mechanism. Thus, in a case where one electric motor for driving one electric motor is forcibly stopped and the internal combustion engine is operated, a rotational speed of the other electric motor may become too high, and the other electric motor may be damaged depending on the engine rotational speed.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschädigung eines Motors (Elektromotors) aufgrund einer zu hohen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl in einem Hybridfahrzeug, das einen Energieverteilungsmechanismus verwendet, zu verhindern.It is an object of the present invention to prevent damage to a motor (electric motor) due to excessive speed in a hybrid vehicle using a power distribution mechanism.
Das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Hybridfahrzeugsteuervorrichtung, eine Motorsteuervorrichtung (Elektromotorsteuervorrichtung), eine Verbrennungsmotorsteuervorrichtung und einen Stoppabschnitt.The vehicle control system according to the present invention includes a hybrid vehicle control device, a motor control device (electric motor control device), an engine control device, and a stopper section.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem der vorliegenden Erfindung steuert die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung ein Hybridfahrzeug, das einen Energieverteilungsmechanismus und einen zweiten Motor-Generator aufweist. Der Energieverteilungsmechanismus verteilt und überträgt Energie eines Verbrennungsmotors auf einen ersten Motor-Generator und eine Achse. Der zweite Motor-Generator überträgt Energie (Leistung, Kraft) auf die Achse. Die Motorsteuervorrichtung steuert den ersten Motor-Generator und den zweiten Motor-Generator. Eine Verbrennungsmotorsteuervorrichtung steuert den Verbrennungsmotor. Ein Stoppabschnitt stoppt zwangsweise den zweiten Motor-Generator, wenn eine Abnormität in der Hybridfahrzeugsteuervorrichtung auftritt. Die Verbrennungsmotorsteuervorrichtung enthält einen Verbrennungsmotordrehbegrenzungsabschnitt. Der Verbrennungsmotordrehbegrenzungsabschnitt führt eine Steuerung zum Begrenzen einer Drehzahl des Verbrennungsmotors durch, so dass eine Drehzahl des ersten Motor-Generators kleiner als eine Übergeschwindigkeitsbestimmungsdrehzahl ist, wenn der Stoppabschnitt ein zwangsweises Stoppen des zweiten Motor-Generators ausführt, und die Drehzahl des ersten Motor-Generators gleich oder größer als die Übergeschwindigkeitsbestimmungsdrehzahl, die vorbestimmt ist, ist.According to the vehicle control system of the present invention, the hybrid vehicle control device controls a hybrid vehicle having a power distribution mechanism and a second motor generator. The power distribution mechanism distributes and transmits power of an internal combustion engine to a first motor generator and an axle. The second motor generator transfers energy (power, power) to the axle. The engine control device controls the first motor generator and the second motor generator. An engine control device controls the engine. A stop section forcibly stops the second motor generator when an abnormality occurs in the hybrid vehicle control device. The engine control device includes an engine rotation limiting section. The engine rotation restricting section performs control for limiting a rotational speed of the internal combustion engine so that a rotational speed of the first motor generator is smaller than an overspeed determination rotational speed when the stop section performs compulsory stopping of the second motor generator and the rotational speed of the first motor generator is the same or greater than the overspeed determination speed that is predetermined.
Das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung stoppt den zweiten Motor-Generator zwangsweise, wenn eine Abnormität in der Hybridfahrzeugsteuervorrichtung auftritt. Somit ist es möglich, zu verhindern, dass eine übermäßige Antriebsenergie von dem zweiten Motor-Generator auf die Achse übertragen wird, und zwar sogar dann, wenn der zweite Motor-Generator aufgrund einer Fehlfunktion der Hybridfahrzeugsteuervorrichtung nicht normal gesteuert wird.The vehicle control system according to the present invention forcibly stops the second motor-generator when an abnormality occurs in the hybrid vehicle control device. Thus, it is possible to prevent excessive drive power from being transmitted from the second motor-generator to the axle, even if the second motor-generator is not normally controlled due to malfunction of the hybrid vehicle control device.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Steuerung zum Begrenzen der Drehzahl des Verbrennungsmotors durchgeführt, wenn der Stoppabschnitt das zwangsweise Stoppen des zweiten Motor-Generators ausführt und die Drehzahl des ersten Motor-Generators gleich oder größer als die Übergeschwindigkeitsbestimmungsdrehzahl ist. Daher ist es bei dem ersten Motor-Generator, auf den die Energie des Verbrennungsmotors über den Energieverteilungsmechanismus übertragen wird, möglich, zu verhindern, dass die Drehzahl des ersten Motor-Generators aufgrund einer Erhöhung der Drehzahl des Verbrennungsmotors gleich oder größer als die Übergeschwindigkeitsbestimmungsdrehzahl wird. Daher ist es möglich, eine Beschädigung des ersten Motor-Generators aufgrund der übermäßigen Drehzahl zu verhindern.Further, according to the vehicle control system of the present invention, control for limiting the rotational speed of the internal combustion engine is performed when the stop portion executes the forcible stopping of the second motor-generator and the rotational speed of the first motor-generator is equal to or greater than the over-speed determining rotational speed. Therefore, in the first motor-generator to which the power of the engine is transmitted via the power distribution mechanism, it is possible to prevent the rotational speed of the first motor-generator from becoming equal to or more than the over-speed-determining rotational speed due to an increase in the rotational speed of the internal combustion engine. Therefore, it is possible to prevent damage to the first motor-generator due to the excessive speed.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings. Show it:
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genauer mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Ein Fahrzeugsteuersystem
Die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung
Die HVECU
Der Mikrocomputer
Die Überwachungsschaltung
Der Inverter
Die Verbrennungsmotor-ECU
Die MGECU
Wie es in
Der Energieverteilungsmechanismus
Eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors
Außerdem ist das Hohlrad
Beim Start des Fahrzeugs oder bei einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit ist es beispielsweise möglich, das Fahrzeug nur mittels Energie von dem Motor-Generator
Bei einer normalen Fahrt des Fahrzeugs durch Betreiben des Verbrennungsmotors
Wie es oben beschrieben wurde, ist die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors
Insbesondere wenn ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor
Ein Prozess (im Folgenden auch als Überwachungsprozess bezeichnet), der von der Überwachungsschaltung
Wenn der Überwachungsprozess gemäß
Wenn sich der Mikrocomputer
Nach der Verarbeitung des S20 wird der Überwachungsprozess zeitweilig beendet und dann ab S10 erneut ausgeführt.After the processing of S20, the monitoring process is temporarily terminated and then re-executed from S10.
Die Prozedur eines Drehbegrenzungsprozesses, der von der Verbrennungsmotor-ECU
Wenn der Drehbegrenzungsprozess ausgeführt wird, bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU
Wenn sich der Motor-Generator
In der Gleichung 2 repräsentiert das Zeichen X eine maximale Drehzahl (im Folgenden auch als maximale Motordrehzahl X bezeichnet) des Motor-Generators
In S120 wird bestimmt, ob die Drehzahl (im Folgenden auch als Verbrennungsmotordrehzahl Ne bezeichnet) des Verbrennungsmotors
Eine Motorbegrenzungsbestimmungsdrehzahl X1 wird anhand der folgenden Gleichung 3 berechnet:
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner als eine Drehzahl ist, die durch Subtrahieren der Drehbegrenzungsbestimmungsdrehzahl β von der maximalen Verbrennungsmotordrehzahl Nemax erhalten wird (S120: NEIN), wird der Drehbegrenzungsprozess zeitweilig beendet. Wenn im Gegensatz dazu die Verbrennungsmotordrehzahl Ne gleich oder größer als die Drehzahl ist, die durch Subtrahieren der Drehbegrenzungsbestimmungsdrehzahl β von der maximalen Verbrennungsmotordrehzahl Nemax erhalten wird (S120: JA), wird in S130 ein Prozess, bei dem der Drosselmotor gesteuert wird, um eine Öffnung der elektronischen Drossel zu drosseln, ausgeführt und es wird die Verbrennungsmotordrehzahl Ne verringert.When the engine rotation speed Ne is smaller than a rotation speed obtained by subtracting the rotation limitation determination rotation speed β from the maximum engine rotation speed Nemax (S120: NO), the rotation restriction process is temporarily terminated. In contrast, when the engine rotation speed Ne is equal to or greater than the rotation speed obtained by subtracting the rotation limitation determination rotation speed β from the maximum engine rotation speed Nemax (S120: YES), in S130 a process in which the throttle motor is controlled becomes an opening to throttle the electronic throttle executed, and it is the engine speed Ne reduced.
In S140 wird bestimmt, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne gleich oder größer als eine Drehzahl ist, die durch Addieren einer vorbestimmten Kraftstoffunterbrechungsbestimmungsdrehzahl α zu der maximalen Verbrennungsmotordrehzahl Nemax erhalten wird. Die Kraftstoffunterbrechungsbestimmungsdrehzahl α wird unter Berücksichtigung eines Spielsraums vor einer Fehlfunktion einer Komponente oder Ähnlichem festgelegt. Die Kraftstoffunterbrechungsbestimmungsdrehzahl α wird auf der Grundlage beispielsweise eines Kriteriums eingestellt, dass der Motor-Generator
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner als die Drehzahl ist, die durch Addieren der Kraftstoffunterbrechungsbestimmungsdrehzahl α zu der maximalen Verbrennungsmotordrehzahl Nemax erhalten wird (S140: NEIN), wird der Drehbegrenzungsprozess zeitweilig beendet. Wenn im Gegensatz dazu die Verbrennungsmotordrehzahl Ne gleich oder größer als die Drehzahl ist, die durch Addieren der Kraftstoffunterbrechungsbestimmungsdrehzahl α zu der maximalen Verbrennungsmotordrehzahl Nemax erhalten wird (S140: JA), wird in S150 die Verbrennungsmotordrehzahl Ne durch Ausführen der Kraftstoffunterbrechung verringert. Der Drehbegrenzungsprozess wird nach dem Prozess des S150 zeitweilig beendet.When the engine rotation speed Ne is smaller than the rotation speed obtained by adding the fuel cut determination rotation speed α to the maximum engine rotation speed Nemax (S140: NO), the rotation restriction process is temporarily terminated. In contrast, when the engine rotation speed Ne is equal to or greater than the rotation speed obtained by adding the fuel cut determination speed α to the maximum engine rotation speed Nemax (S140: YES), the engine rotation speed Ne is reduced by executing the fuel cut in S150. The rotation limiting process is temporarily stopped after the S150 process.
Im Folgenden wird ein Beispiel eines Betriebs des Fahrzeugsteuersystems
Wie es in
Dementsprechend wird das tatsächliche Drehmoment RT1 des Motor-Generators
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne gleich oder größer als der Wert ist, der durch Subtrahieren der Drehbegrenzungsbestimmungsdrehzahl β von der maximalen Verbrennungsmotordrehzahl Nemax erhalten wird (siehe Zeitpunkt t04 von Ne), wird eine Steuerung (im Folgenden auch als Ne-Begrenzungssteuerung bezeichnet) zum Begrenzen der Verbrennungsmotordrehzahl Ne gestartet (siehe Pfeil NC).When the engine rotation speed Ne is equal to or greater than the value obtained by subtracting the rotation limitation determination speed β from the maximum engine rotation speed Nemax (see time t04 of Ne), control (hereinafter also referred to as Ne limitation control) for limiting the engine rotation speed Ne started (see arrow NC).
Wenn das tatsächliche Drehmoment RT2 des Verbrennungsmotors
In dem Fahrzeugsteuersystem
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem
Außerdem bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU
Dementsprechend ist es möglich, eine Überdrehzahl des Motor-Generators
Außerdem steuert die Verbrennungsmotor-ECU
Die Verbrennungsmotor-ECU
Die Verbrennungsmotor-ECU
Eine Begrenzungsgröße der Verbrennungsmotordrehzahl mittels der Kraftstoffunterbrechung ist größer als eine Begrenzungsgröße der Verbrennungsmotordrehzahl mittels der Steuerung der elektronischen Drosselöffnung. Wenn die Übermaßdrehzahl gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wird daher die Kraftstoffunterbrechung durchgeführt. Wenn im Gegensatz dazu die Übermaßdrehzahl kleiner als der Schwellenwert ist, wird die Steuerung der elektronischen Drosselöffnung durchgeführt. Das heißt, es ist möglich, eine geeignete Einrichtung bzw. ein geeignetes Mittel für eine Verbrennungsmotordrehzahlbegrenzung entsprechend einer Größe der übermäßigen Drehzahl zu verwenden. A limitation amount of the engine rotation speed by means of the fuel cut is greater than a restriction amount of the engine rotation speed by the control of the electronic throttle opening. When the excess speed is equal to or greater than a predetermined threshold, therefore, the fuel cut is performed. In contrast, when the excess speed is smaller than the threshold, the electronic throttle opening control is performed. That is, it is possible to use a suitable means for an engine speed limitation in accordance with a magnitude of the excessive speed.
Der vorbestimmte Schwellenwert wird auf der Grundlage eines Kriteriums bestimmt, ob der Motor-Generator
Die MGECU
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Motor-Generator
Oben wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsform beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann verschiedene Ausführungsformen innerhalb ihres technischen Bereichs aufweisen.Above, an embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the embodiment, and the present invention may have various embodiments within its technical scope.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die maximale Verbrennungsmotordrehzahl Nemax unter Verwendung der Gleichung 2 berechnet, die auf der Grundlage einer Beziehung, die in der kollinearen Zeichnung der
Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verbrennungsmotordrehzahl Ne gleich oder größer als ein Wert ist, der durch Subtrahieren der Drehbegrenzungsbestimmungsdrehzahl β von der maximalen Verbrennungsmotordrehzahl Nemax erhalten wird, wird eine Steuerung ausgeführt, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu begrenzen. Wenn jedoch die Drehzahl (auch als Motordrehzahl Ng bezeichnet) des Motor-Generators
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform gibt der Mikrocomputer
Man beachte, dass ein jeweiliges Flussdiagramm oder eine jeweilige Verarbeitung des Flussdiagramms in der vorliegenden Anmeldung Schritte (auch als Abschnitte bezeichnet) enthält, die jeweils beispielsweise wie S10 bezeichnet sind. Jeder Schritt kann auch in mehrere Unterabschnitte unterteilt sein, und verschiedene Abschnitte können in einen einzigen Abschnitt kombiniert sein. Außerdem kann jeder der konfigurierten Abschnitte auch als Vorrichtung, Modul oder Einrichtung bezeichnet werden.Note that each flow chart or processing of the flowchart in the present application includes steps (also referred to as sections) each designated as S10, for example. Each step may also be divided into several subsections, and different sections may be combined into a single section. In addition, each of the configured sections may also be referred to as a device, module, or device.
Irgendeine Kombination von Schritten, die in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurden, kann als Softwareschritte in Kombination mit einer Hardwareeinheit (beispielsweise Computer) oder als ein Hardwareabschnitt einschließlich oder nicht einschließlich einer Funktion einer betreffenden Vorrichtung erzielt werden. Außerdem kann der Hardwareabschnitt (beispielsweise integrierter Schaltkreis, fest verdrahteter Logikschaltkreis) innerhalb eines Mikrocomputers ausgebildet sein.Any combination of steps described in the present embodiment may be used as software steps in combination with a hardware device (e.g. Computer) or as a hardware section including or not including a function of a subject device. In addition, the hardware portion (e.g., integrated circuit, hard-wired logic circuitry) may be formed within a microcomputer.
Während die vorliegende Erfindung oben mit Bezug auf Beispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die Beispiele und Konstruktionen beschränkt. Die vorliegende Erfindung deckt verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen ab. Außerdem sind weitere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder eines einzelnen Elements ebenfalls innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich.While the present invention has been described above with reference to examples, it should be understood that the invention is not limited to the examples and constructions. The present invention covers various modifications and equivalent arrangements. In addition, other combinations and configurations including more, less or a single element are also possible within the scope of the present invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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