DE102015200637A1

DE102015200637A1 - Verstärkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015200637A1
Application number: DE102015200637.9A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Ono
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2035-01-17
Also published as: CN104795992A; US9553515B2; JP5971265B2; JP2015139236A; US20150207410A1; DE102015200637B4; CN104795992B

Abstract

Auch während eines Klemmfehlers eines Stromsensors (56), der dazu ausgelegt ist, einen Drosselspulenstrom zu erfassen, erfolgt eine geeignete Steuerung. Ein Aufwärtswandler (12) wird per Regelung einer verstärkten Spannung des Aufwärtswandlers 12 und eines durch den Stromsensor (56) erfassten Drosselspulenstroms einer Drosselspule (54) im Aufwärtswandler (12) gesteuert. Wenn eine Änderung des Drosselspulenstroms unter einem vorbestimmten Stromwert liegt, erfolgt eine Fehlerbestimmung des Stromsensors, und wenn eine Änderung der Vorverstärkungsspannung einen vorbestimmten Spannungswert überschreitet, wird eine Fehlfunktion des Stromsensors bestimmt.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 20. Januar 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-008145 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fehlerbestimmung eines Stromsensors, der einen Drosselspulenstrom eines Aufwärtswandlers erfasst, der dazu ausgelegt ist, die Spannung einer Batterie zu verstärken.
Für gewöhnlich werden Elektrofahrzeuge (EV) und Hybridfahrzeuge (HV) unter Verwendung von Motorgeneratoren angetrieben, die durch fahrzeugeigene Batterien betrieben werden. Es ist effizienter, eine hohe Energieversorgungsspannung zu verwenden, um einen Motorgenerator hoher Drehzahl und hoher Ausgangsleistung zu betreiben. In einigen Fällen wird folglich ein Aufwärtswandler verwendet, um eine Batteriespannung zu erhöhen und eine gewonnene verstärkte Spannung über einen Inverter an den Motorgenerator zu geben. Da sich die verstärkte Spannung in Abhängigkeit des Abtriebsdrehmoments des Motorgenerators ändert, erfolgt eine Regelung des Aufwärtswandlers, um eine geeignete verstärkte Spannung bereitzustellen. Um die verstärkte Spannung angemessener zu steuern, wird ein Drosselspulenstrom gemessen, der durch eine Drosselspule im Aufwärtswandler fließt, und erfolgt die Regelung, bis der Drosselspulenstrom einen Sollwert erreicht.
Patentdokument 1: JP 2006-311635 A
Bei der Regelung des Drosselspulenstroms ist eine Korrekturmessung des Drosselspulenstroms erforderlich. Wenn ein Klemmfehler (Fehler, bei dem der Ausgangswert bei einem bestimmten Wert „klemmt”) in einem Stromsensor auftritt, der den Drosselspulenstrom misst, nimmt ein Steuervermögen des Verstärkungsbetriebs ab. Insbesondere wird dann, wenn die Schaltung in Übereinstimmung mit dem Drosselspulenstrom falsch gesteuert wird, die verstärkte Spannung schwanken und solch eine Schwankung der verstärkten Spannung ebenso eine Schwankung des Drosselspulenstroms verursachen, der über eine Steuerung basierend auf der verstärkten Spannung erzeugt wird.
Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Auftreten von Schwankungen während einer Steuerung auch dann zu verhindern, wenn der Klemmfehler in dem Stromsensor auftritt, der den Drosselspulenstrom erfasst.
Eine Verstärkungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Batterie, einen Kondensator, der zur Batterie parallel geschaltet ist, um eine Vorverstärkungsspannung (Spannung vor der Verstärkung) zu speichern, einen Aufwärtswandler, der eine Drosselspule, die mit dem Kondensator verbunden ist, und ein Schaltelement, das mit der Drosselspule verbunden ist, aufweist und dazu ausgelegt ist, durch Schalten des Schaltelements eine verstärkte Spannung zu gewinnen, einen Verstärkungsspannungssensor, der dazu ausgelegt ist, die verstärkte Spannung zu erfassen, einen Stromsensor, der dazu ausgelegt ist, einen durch die Drosselspule fließenden Drosselspulenstrom zu erfassen, einen Vorverstärkungsspannungssensor, der dazu ausgelegt ist, die Vorverstärkungsspannung zu erfassen, und eine Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, den Aufwärtswandler per Regelung der verstärkten Spannung und des Drosselspulenstroms zu steuern. Die Steuereinheit bestimmt eine Fehlfunktion bzw. einen Fehler des Stromsensors, wenn eine Änderung des Drosselspulenstroms unter einem vorbestimmten Stromwert liegt und eine Änderung der Vorverstärkungsspannung einen vorbestimmten Spannungswert überschreitet.
Der Aufwärtswandler kann derart gesteuert werden, dass die verstärkte Spannung auch dann konvergiert, wenn der Klemmfehler in dem Stromsensor auftritt, der den Drosselspulenstrom erfasst.
Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Aufbaus des Hauptteils eines Hybridfahrzeugs;
2 einen Aufbau eines Aufwärtswandlers;
3 ein Ablaufdiagramm einer Fehlerbestimmungsverarbeitung;
4 einen Änderungszustand eines Drosselspulenstroms IL;
5 einen Änderungszustand einer Vorverstärkungsspannung VL;
6 einen Änderungszustand einer Änderung ΔIL des Drosselspulenstroms;
7 den Änderungszustand einer Änderung ΔVL der Vorverstärkungsspannung;
8 einen Änderungszustand eines Zählwertes eines Fehlerzählers; und
9 ein Ablaufdiagramm eines alternativen Beispiels der Fehlerbestimmungsverarbeitung.
Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Antriebssystems eines Hybridfahrzeugs. Ein DC-(Gleichstrom)-Ausgang einer Batterie 10 wird von einem Aufwärtswandler 12 verstärkt und an einen ersten Inverter 14 und einen zweiten Inverter 16 gegeben. Der erste Inverter 14 ist mit einem ersten Motorgenerator (MG) 18 zur Energieerzeugung verbunden. Der zweite Inverter 16 ist mit einem zweiten Motorgenerator (MG) 20 zum Antreiben verbunden.
Abtriebswellen des ersten Motorgenerators 18 und des zweiten Motorgenerators 20 sind mit einer Energiewandlungseinheit 22 verbunden, mit der ebenso eine Abtriebswelle eines Verbrennungsmotors 24 verbunden ist. Die Rotation der Abtriebswelle, die die Energiewandlungseinheit 22 und den zweiten Motorgenerator 20 verbindet, wird als eine Antriebsleistung auf die Antriebsachse eines Fahrzeugs übertragen. Der Ausgang der Energiewandlungseinheit 22 und des zweiten Motorgenerators 20 wird auf Räder übertragen, um ein Fahren des Fahrzeugs zu bewirken.
Die Energiewandlungseinheit 22 ist beispielsweise aus einer Planetengetriebe-Struktur aufgebaut und steuert eine Energieübertragung zwischen dem ersten Motorgenerator 18, dem zweiten Motorgenerator 20 und dem Verbrennungsmotor 24. Der Verbrennungsmotor 24 wird im Wesentlichen als eine Energiequelle verwendet, und der Ausgang des Verbrennungsmotors 24 wird über die Energiewandlungseinheit 22 zum ersten Motorgenerator 18 übertragen. Dies bewirkt, dass der erste Motorgenerator 18 durch den Ausgang des Verbrennungsmotors 24 Energie erzeugt und die Batterie 10 mit der gewonnenen erzeugten Energie über den ersten Inverter 14 und den Aufwärtswandler 12 geladen wird. Der Ausgang des Verbrennungsmotors 24 wird über die Energiewandlungseinheit 22 auf die Antriebsachse übertragen, um zu bewirken, dass das Fahrzeug durch den Ausgang (Ausgangsleistung) des Verbrennungsmotors 24 fährt. In der 1 ist das Energieübertragungssystem durch normale durchgezogene Linien gezeigt, das mechanische Energieübertragungssystem durch fette durchgezogene Linien gezeigt und das Signalübertragungssystem (Steuersystem) durch gestrichelte Linien gezeigt.
Die Steuereinheit 26 steuert einen Ausgang an die Antriebsachse durch eine Steuerung der Ansteuerung des ersten und des zweiten Inverters 14, 16 und des Verbrennungsmotors 24 in Übereinstimmung mit einem Betätigungsbetrag eines Gaspedals, einem Solldrehmoment, das durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, und dergleichen. Die Steuereinheit 26 steuert ferner ein Laden der Batterie 10 durch eine Steuerung der Ansteuerung des Verbrennungsmotors 24 und ein Schalten des ersten Inverters 14 in Übereinstimmung mit einem Ladezustand (SOC) der Batterie. Während einer Verzögerung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann der zweite Inverter 16 gesteuert werden, um zu bewirken, dass der zweite Motorgenerator 20 ein regeneratives Bremsen ausführt und die Batterie 10 mit einer erzielten regenerativen Energie lädt. Das regenerative Bremsen kann ebenso vom ersten Motorgenerator 18 ausgeführt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kondensator 30 auf der Ausgangsseite der Batterie 10 vorgesehen, um deren Ausgangsspannung zu glätten. Der Kondensator 30 ist mit einem Vorverstärkungsspannungssensor 32 ausgerüstet, um eine Spannung (Vorverstärkungsspannung VL) des Kondensators 30 zu messen. Auf der Ausgangsseite des Aufwärtswandlers 12 ist ein Kondensator 34 vorgesehen, um deren Ausgangsspannung zu glätten, und ein Verstärkungsspannungssensor 36 vorgesehen, um die Spannung des Kondensators 34, d. h. eine Eingangsspannung (verstärkte Spannung VH) des ersten und des zweiten Inverters 14, 16 zu messen.
Eine elektrische Last 38 ist mit der Eingangsseite des Aufwärtswandlers 12 verbunden und wird über den Empfang der Bereitstellung der Vorverstärkungsspannung VL angesteuert. Hierin ist ein dritter Motorgenerator 42 als die elektrische Last 38 vorgesehen, um die Hinterräder des Fahrzeugs anzutreiben, und wird ein Ansteuerstrom über den dritten Inverter 40 an den dritten Motorgenerator 42 gegeben. Die durch die Vorverstärkungsspannung VL angesteuerte elektrische Last 38 ist beispielsweise aus einem Gleichspannungswandler (DC-DC-Wandler) aufgebaut, der elektrische Energie an verschiedene Vorrichtungen, die mit einem 100 V Wechselstromausgang (AC-Ausgang) verbunden sind, der im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehen sind, eine fahrzeugeigene Zusatzmaschine, eine Zusatzbatterie und dergleichen gibt.
2 zeigt einen internen Aufbau des Aufwärtswandlers 12. Der Aufwärtswandler 12 weist zwei Schaltelemente 50, 52, die in Reihe geschaltet sind, und eine Drosselspule 54, die mit einem Knotenpunkt zwischen den Schaltelementen 50, 52 verbunden ist, auf. Jedes der Schaltelemente 50, 52 ist aus einem Transistor, wie beispielsweise ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT), und einer Diode, die einen Fluss eines Rückwärtsstroms entgegengesetzt zu demjenigen des Transistors erlaubt, aufgebaut.
Ein Ende der Drosselspule 54 ist mit einem Pluspol der Batterie 10 verbunden, und das andere Ende der Drosselspule 54 ist mit dem Knotenpunkt zwischen den Schaltelementen 50, 52 verbunden. Im Schaltelement 50 ist der Kollektor des Transistors mit einem Bus positiver Elektrode des ersten und des zweiten Inverters 14, 16 verbunden und der Emitter mit dem Kollektor des Transistors des Schaltelements 52 verbunden. Im Schaltelement 52 ist der Emitter des Transistors mit einem Minuspol der Batterie 10 und einem Bus negativer Elektrode des ersten und des zweiten Inverters 14, 16 verbunden.
Ein Stromsensor 56, der den Drosselspulenstrom IL misst, der durch die Drosselspule 54 fließt, ist ebenso vorgesehen. Folglich werden die Vorverstärkungsspannung VL, die verstärkte Spannung VH und der Drosselspulenstrom IL, die von dem Vorverstärkungsspannungssensor 32 bzw. von dem Verstärkungsspannungssensor 36 bzw. von dem Stromsensor 56 erfasst worden sind, an die Steuereinheit 26 gegeben. Der Drosselspulenstrom IL, der vom Stromsensor 56 zu erfassen ist, kann einen Aus-Perioden-Stromwert der Ausschaltperiode der Schaltelemente 50, 52 aufweisen, nachdem das Schaltelement 52 ausgeschaltet worden ist. Folglich kann der Strombetrag, der über die Diode des Schaltelements 52 im Kondensator 34 geladen wird, bekannt sein. Ein Strom während einer Spannungsabfallperiode, der Strom, der zur Batterie 10 gerichtet ist, kann in Übereinstimmung mit dem Stromwert erfasst werden, während das Schaltelement 50 ausgeschaltet ist.
Die Steuereinheit 26 steuert den ersten und den zweiten Inverter 14, 16 und den Verbrennungsmotor 24, wie vorstehend beschrieben, derart, dass das Solldrehmoment als der Antriebsausgang ausgegeben wird und eine erforderliche generative Energie gewonnen wird.
Die Steuereinheit 26 steuert ferner das Schalten der Schaltelemente 50, 52 des Aufwärtswandlers 12, um es der verstärkten Spannung VH zu ermöglichen, den Sollwert zu erreichen. Die Steuerung erfolgt im Wesentlichen durch die Regelung, bei der die verstärkte Spannung VH, die vom Verstärkungsspannungssensor 36 erfasst wird, gleich dem Sollwert wird. Indessen kann die verstärkte Spannung VH über den Betrag des Stroms, der durch den ersten und den zweiten Inverter 14, 16 fließt, und den vorstehend beschriebenen Drosselspulenstrom bestimmt werden. Die Steuereinheit 26 steuert die verstärkte Spannung VH folglich derart, dass der Drosselspulenstrom den Sollwert erreicht, und zwar infolge der vorstehend beschriebenen Regelung.
Wenn der Klemmfehler im Stromsensor 56 auftritt, ist der Wert im Wesentlichen fest, wobei der Wert infolge von Rauschen oder dergleichen bis zu einem gewissen Grad schwankt. Nach dem Auftreten des Klemmfehlers kann die verstärkte Spannung VH aufgrund der Regelung unter Verwendung des Drosselspulenstroms schwanken. Insbesondere beschreibt die verstärkte Spannung VH eine Ladespannung des Kondensators 34 für eine Zeitspanne, in der der Drosselspulenstrom integriert wird, und ist solch eine Steuerung langsamer als die Steuerung unter Verwendung des Drosselspulenstroms. Wenn somit eine fehlerhafte Steuerung auf der Grundlage des Drosselspulenstroms ausgeführt wird und die Differenz zwischen der verstärkten Spannung VH und dem Sollwert größer oder gleich einem vorbestimmten Spannungswert ist, beginnt die Steuerung damit, die verstärkte Spannung VH an den Sollwert anzunähern, was zu der Schwankung von VH führt. Da die verstärkte Spannung VH gesteuert wird, um innerhalb des Bereichs des vorbestimmten Spannungswerts zu liegen, ist der Änderungswert nicht groß.
Indessen ändert sich der tatsächliche Drosselspulenstrom IR signifikant und weist die Vorverstärkungsspannung VL einen Spannungsabfall aufgrund eines internen Widerstandes der Batterie 10 auf. Folglich schwankt die Vorverstärkungsspannung VL infolge der Änderung des tatsächlichen Drosselspulenstroms IR stärker als die verstärkte Spannung VH.
Für die Vorverstärkungsspannung VL wird die folgende Gleichung erfüllt: VL = V0 – R·IB = V0 – R·(I_Last + IR) wobei V0 eine Leerlaufspannung der Batterie 10 beschreibt, IB einen elektrischen Strom beschreibt, der durch die Batterie 10 fließt, R einen internen Widerstand der Batterie 10 beschreibt und IR einen Drosselspulenstrom beschreibt.
Wie aus der obigen Gleichung ersichtlich sein wird, ändert sich dann, wenn sich der an die elektrische Last 38 gegebene Strom I_Last nicht ändert, die Vorverstärkungsspannung VL in Übereinstimmung mit der Änderung des Drosselspulenstroms. Wenn der Klemmfehler im Stromerfassungssensor 56 auftritt, nimmt die Änderung des Drosselspulenstroms IR, der das Ausgangssignal (Ausgang) des Stromsensors 56 ist, ab.
Die Steuereinheit 26 steuert den Drosselspulenstrom IR, um den vorbestimmten Stromwert zu erreichen, und steuert die verstärkte Spannung VH, um den vorbestimmten Spannungswert zu erreichen, wodurch sich der tatsächliche Drosselspulenstrom IR, wie vorstehend beschrieben, signifikant ändert.
Folglich ändert sich der Drosselspulenstrom IR, der der erfasste Wert des Stromsensors 56 ist, nicht sehr, ändert sich die Vorverstärkungsspannung VL jedoch signifikant.
In der vorliegenden Ausführungsform wird folglich, wie in der 3 gezeigt, bestimmt, ob eine Änderung ΔIL des Drosselspulenstroms IL für eine vorbestimmte Zeitspanne unter einem Schwellenwert (ein vorbestimmter Stromwert) liegt (Schritt S11). Wenn ein Bestimmungsergebnis in Schritt S11 NEIN lautet, wird bestimmt, dass kein Fehler im Stromsensor 56 aufgetreten ist (Schritt S12).
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S11 JA lautet, wird bestimmt, ob eine Änderung ΔVL der Vorverstärkungsspannung VL unter einem Schwellenwert (ein vorbestimmter Spannungswert) liegt (Schritt S13). Wenn ein Bestimmungsergebnis JA lautet, wird bestimmt, dass kein Fehler im Stromsensor 56 aufgetreten ist (Schritt S14).
Indessen wird dann, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S13 NEIN lautet, bestimmt, dass der Fehler im Stromsensor 56 aufgetreten ist (Schritt S15).
4 zeigt einen Änderungszustand des Drosselspulenstroms IL für eine vorbestimmte Zeitspanne (wie beispielsweise einige 100 ms). In Schritt S11 der 3 wird der Absolutwert einer Differenz zwischen dem Höchstwert und dem Tiefstwert von IL, d. h. ΔIL = |Höchstwert von IL – Tiefstwert von IL|, mit dem Schwellenwert (der vorbestimmte Stromwert) verglichen. Alternativ wird der Drosselspulenstrom IL vorzugsweise nur während der Verstärkungsperiode oder Abfallperiode erfasst, um die Änderung des Drosselspulenstroms ΔIL während der vorbestimmten Zeitspanne zu erfassen.
5 zeigt den Änderungszustand der Vorverstärkungsspannung VL in einer vorbestimmten Zeitspanne (wie beispielsweise einige 100 ms). Für die Vorverstärkungsspannung VL kann der Ausgang des Vorverstärkungsspannungssensors 32 fortlaufend erfasst werden. Der Absolutwert der Differenz zwischen dem Höchstwert und dem Tiefstwert der Vorverstärkungsspannung VL, d. h. ΔVL = |Höchstwert von VL – Tiefstwert von VL|, der in Schritt S13 der 3 erfasst worden ist, wird mit dem Schwellenwert (der vorbestimmte Spannungswert) verglichen.
6 zeigt den Zustand des Drosselspulenstroms IL, wenn ein Klemmfehler im Stromsensor 56 auftritt. Wie aus der Figur ersichtlich wird, liegt eine geringe Änderung im Drosselspulenstrom IL vor und liegt ΔIL unter dem ΔIL Schwellenwert (der vorbestimmte Stromwert). ΔIL beschreibt eine Änderung, die durch verschiedene Arten von Rauschen verursacht wird.
7 zeigt den Zustand der Vorverstärkungsspannung VL, wenn der Klemmfehler des Stromsensors 56 aufgetreten ist. Die Vorverstärkungsspannung VL kann sich, wie in den Zeichnungen gezeigt, aufgrund der Regelung in Übereinstimmung mit dem Drosselspulenstrom und der Regelung in Übereinstimmung mit der verstärkten Spannung VH signifikant ändern.
8 zeigt den Zustand eines Fehlerzählers 26a, der in der Steuereinheit 26 enthalten ist. Der Fehlerzähler 26a zählt hoch (Zeit), wenn ΔVL den Schwellenwert (der vorbestimmte Spannungswert) überschreitet. In Schritt S13 der 3 wird der Fehler folglich bestimmt, wenn der Zählwert des Fehlerzählers 26a einen Schwellenwert des Zählwertes (Zählwertschwellenwert) überschreitet. Folglich kann die Möglichkeit einer fehlerhaften Fehlerbestimmung auch dann gemindert werden, wenn der Stromsensor 56 nicht fehlerhaft ist.
Der Fehler des Stromsensors 56 wird, wie vorstehend beschrieben, bestimmt, wenn der Fehlerzähler betrieben wird, um einen Zählwert zu erreichen, der über dem vorbestimmten Wert liegt, für den Fall, dass die Änderung ΔIL des Drosselspulenstroms IL unter dem vorbestimmten Stromwert liegt und die Änderung ΔVL der Vorverstärkungsspannung VL größer oder gleich dem vorbestimmten Spannungswert ist. Folglich kann eine sofortige Fehlerbbestimmung eliminiert werden, um eine richtige Fehlerbestimmung zu garantieren.
(Weiteres strukturelles Beispiel)
Die elektrische Last 38 ist, wie in 1 gezeigt, mit dem Kondensator 30 verbunden und wird durch die Vorverstärkungsspannung VL angesteuert. Die elektrische Last 38 wird auf diese Weise realisiert. Die elektrische Last 38 gemäß 1 weist den dritten Motorgenerator 42 zur Ansteuerung von Hinterrädern auf, kann jedoch ebenso eine Klimaanlage, Vorrichtungen in Verbindung mit einem 100 V Wechselstromausgang im Innenraum des Fahrzeugs, und einen Gleichspannungswandler, der Energie an die fahrzeugeigene Maschine und die Hilfsbatterie gibt, aufweisen, so wie es in der 2 gezeigt ist.
Die vorstehend erwähnte elektrische Last 38 wird durch die Vorverstärkungsspannung VL angesteuert, und die Vorverstärkungsspannung VL ändert sich in Übereinstimmung mit dem Strom I_Last, der durch die elektrische Last 38 fließt. Folglich ändert sich die Änderung ΔVL der Vorverstärkungsspannung VL ebenso in Übereinstimmung mit der Änderung des Stroms I_Last, der durch die elektrische Last 38 fließt.
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Fehlerbestimmung, wie in Schritt S13 der 3 gezeigt, auf der Grundlage des Betrags der Änderung ΔVL der Vorverstärkungsspannung VL. Wenn sich die Änderung ΔVL in Übereinstimmung mit dem durch die elektrische Last 38 fließenden Strom ändert, wird die Bestimmung von Schritt S13 gegebenenfalls nicht richtig ausgeführt.
Um die Bestimmung von Schritt S13 auszuführen, wird die Energieversorgung der elektrischen Last 38 folglich vorzugsweise beschränkt. Insbesondere wird der durch die elektrische Last 38 fließende Strom derart beschränkt, dass die Änderung ΔVL der Vorverstärkungsspannung VL nicht oder kaum beeinflusst oder bei der Bestimmung von Schritt S13 kaum gezählt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Fehlerbestimmung, wie in 9 gezeigt, indem die Energieversorgung der elektrischen Last 38 beschränkt wird (Schritt S21), wodurch der Strom I_Last zur elektrischen Last 38 auf einen vorbestimmten geringen Wert minimiert wird. In diesem Zustand erfolgt die Bestimmung von Schritt S11 und schreitet der Prozess dann, wenn das Bestimmungsergebnis JA lautet, zur Bestimmung von Schritt S13 voran. Dementsprechend kann die Fehlerbestimmung des Stromsensors 56 erfolgen, indem der Effekt der elektrischen Last 38 beschränkt wird.
Da der dritte Motorgenerator 42 die Antriebskraft des Fahrzeugs ausgibt, ist es unangemessen, nur den dritten Motorgenerator 42 zu steuern. Vorzugsweise wird der Ausgang des dritten Motorgenerators 42 folglich unter Verwendung des zweiten Motorgenerators 20 für den beschränkten Teil des dritten Motorgenerators 42 beschränkt. Insbesondere kann ein Ausgangsverhältnis des zweiten und des dritten Motorgenerators 20, 42, die fahrzeugeigene Motorgeneratoren des Fahrzeugs zum Fahren sind, zu einem Gesamtsollausgang des zweiten und des dritten Motorgenerators 20, 42 geändert werden. Dementsprechend kann die Änderung der Vorverstärkungsspannung VL beschränkt werden, während der Gesamtausgang aufrechterhalten wird. Der erste Motorgenerator 18 kann ebenso einen Teil der Antriebskraft hervorbringen, und der Ausgang des ersten Motorgenerators 18 kann in diesem Fall enthalten sein. Ebenso vorzugsweise wird das Ausgangsverhältnis des dritten Motorgenerators 42 verringert, während der Gesamtausgang aufrechterhalten wird, indem auch der Ausgang des Verbrennungsmotors 24 eingebunden wird. Der Ausgang des dritten Motorgenerators 42 wird vorzugsweise auf null gesetzt.
Da der dritte Motorgenerator 42 zur Ansteuerung der Hinterräder dient, wird das Fahrzeug per Vierradantrieb angetrieben, wenn der dritte Motorgenerator 42 verwendet wird. Ansonsten ist das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Frontantrieb.
Ferner verwendet der dritte Motorgenerator 42 vorzugsweise einen Induktionsmotor (IM). Insbesondere ist der dritte Motorgenerator 42 mit den Hinterrädern verbunden und rotiert der dritte Motorgenerator 42 in Übereinstimmung mit der Rotation der Hinterräder. Wenn ein Permanentmagnet (PM) verwendet wird, kann eine gegenelektromotorische Spannung infolge der Rotation des Permanentmagneten auftreten. Mit dem Induktionsmotor tritt solch eine gegenelektromotorische Spannung jedoch gegebenenfalls nicht auf, wenn die Energieversorgung auf der Statorseite gestoppt wird. Es würde folglich kein Problem auftreten, wenn das Ausgangsverhältnis des dritten Motorgenerators 42 geändert und die Ansteuerung des dritten Motorgenerators 42 unterbunden wird.
Hinsichtlich der elektrischen Last 38 verschieden vom dritten Motorgenerator 42 wird deren Energieverbrauch vorzugsweise auf einen Wert kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert beschränkt.
Vorstehend ist eine Verstärkungsvorrichtung beschrieben.
Auch während eines Klemmfehlers eines Stromsensors 56, der dazu ausgelegt ist, einen Drosselspulenstrom zu erfassen, erfolgt eine geeignete Steuerung. Ein Aufwärtswandler 12 wird per Regelung einer verstärkten Spannung des Aufwärtswandlers 12 und eines durch den Stromsensor 56 erfassten Drosselspulenstroms einer Drosselspule 54 im Aufwärtswandler 12 gesteuert. Wenn eine Änderung des Drosselspulenstroms unter einem vorbestimmten Stromwert liegt, erfolgt eine Fehlerbestimmung des Stromsensors, und wenn eine Änderung der Vorverstärkungsspannung einen vorbestimmten Spannungswert überschreitet, wird eine Fehlfunktion des Stromsensors bestimmt.
Bezugszeichenliste

10: Batterie
12: Aufwärtswandler
14: Erster Inverter
16: Zweiter Inverter
18: Erster Motorgenerator
20: Zweiter Motorgenerator
22: Energiewandlungseinheit
24: Verbrennungsmotor
26: Steuereinheit
30, 34: Kondensator
32: Vorverstärkungsspannungssensor
36: Verstärkungsspannungssensor
38: Elektrische Last
40: Dritter Inverter
42: Dritter Motorgenerator
50, 52: Schaltelement
54: Drosselspule
56: Stromsensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-008145 [0001]
JP 2006-311635 A [0003]

Claims

Verstärkungsvorrichtung mit: – einer Batterie; – einem Kondensator, der zur Batterie parallel geschaltet und dazu ausgelegt ist, eine Vorverstärkungsspannung zu speichern; – einem Aufwärtswandler, der eine Drosselspule, die mit dem Kondensator verbunden ist, und ein Schaltelement, das mit der Drosselspule verbunden ist, aufweist und dazu ausgelegt ist, durch Schalten des Schaltelements eine verstärkte Spannung zu gewinnen; – einem Verstärkungsspannungssensor, der dazu ausgelegt ist, die verstärkte Spannung zu erfassen; – einem Stromsensor, der dazu ausgelegt ist, einen durch die Drosselspule fließenden Drosselspulenstrom zu erfassen; – einem Vorverstärkungsspannungssensor, der dazu ausgelegt ist, die Vorverstärkungsspannung zu erfassen; und – einer Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, den Aufwärtswandler per Regelung der verstärkten Spannung und des Drosselspulenstroms zu steuern, wobei – eine Fehlfunktion des Stromsensors bestimmt wird, wenn eine Änderung des Drosselspulenstroms unter einem vorbestimmten Stromwert liegt und eine Änderung der Vorverstärkungsspannung einen vorbestimmten Spannungswert überschreitet.
Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Steuereinheit erfasst, dass – die Änderung des Drosselspulenstroms unter dem vorbestimmten Stromwert liegt, indem sie eine Differenz zwischen dem Höchstwert und dem Tiefstwert des Drosselspulenstroms während einer vorbestimmten Zeitspanne erfasst und die erfasste Differenz mit dem vorbestimmten Stromwert vergleicht, und – die Änderung der Vorverstärkungsspannung den vorbestimmten Spannungswert überschreitet, indem sie eine Differenz zwischen dem Höchstwert und dem Tiefstwert der Vorverstärkungsspannung während einer vorbestimmten Zeitspanne erfasst und die erfasste Differenz mit dem vorbestimmten Spannungswert vergleicht.
Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – eine elektrische Last, die dazu ausgelegt ist, die Vorverstärkungsspannung zu empfangen, zwischen die Batterie und den Aufwärtswandler geschaltet ist; und – eine Energieversorgung der elektrischen Last beschränkt wird, während eine Fehlerbestimmung des Stromsensors erfolgt.
Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verstärkungsvorrichtung an einem Fahrzeug befestigt ist, das einen Motorgenerator zum Antreiben von Vorderrädern und einen Motorgenerator zum Antreiben von Hinterrädern aufweist; – der Motorgenerator zum Antreiben der Vorderräder betrieben wird, indem die verstärkte Spannung empfangen wird; – der Motorgenerator zum Antreiben der Hinterräder betrieben wird, indem die Vorverstärkungsspannung als die elektrische Last empfangen wird; und – die Energieversorgung der elektrischen Last, die die Vorverstärkungsspannung empfängt, beschränkt wird, während die Fehlerbestimmung des Stromsensors erfolgt, indem ein Verhältnis eines Ausgangs des Motorgenerators zum Antreiben der Vorderräder zu einem Ausgang des Motorgenerators zum Antreiben der Hinterräder erhöht wird.