DE102022111752A1

DE102022111752A1 - Diagnose- und Steuerungsverfahren für ein Fahrzeugsystem.

Info

Publication number: DE102022111752A1
Application number: DE102022111752.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Deckmyn; Bjorn Aelvoet; Brecht Fevery
Original assignee: Dana Belgium NV
Current assignee: Dana Belgium NV
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2022-05-11
Publication date: 2022-11-17
Also published as: CN115344024A; US20220363241A1; US20230347873A1; US11745724B2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme bereitgestellt, um eine mechanische Fahrzeugkomponente zu steuern und zu diagnostizieren. In einem Beispiel kann ein Verfahren umfassen, einen Eingabevorrichtungszustand und ein Drehmoment einer elektrischen Maschine in einem Diagnosesteuergerät festzustellen und eine Fehlerbedingung auf Grundlage dieser Feststellungen zu erkennen. Ferner kann das Diagnosesteuergerät einen aktiven Fehlerzustand der mechanischen Fahrzeugkomponente auslösen, um eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung zu verhindern, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Beschreibung betrifft generell Steuerungs- und Diagnosestrategien in einem Fahrzeugsystem. Im Speziellen betrifft die vorliegende Beschreibung Techniken zur Fehlerüberwachung in einem Antriebsstrangsystem.
HINTERGRUND UND ABRISS
Verschiedene Bedingungssätze eines Fahrzeug-Antriebsstrangs können zu unbeabsichtigtem Verhalten führen. Zu dem unerwarteten Verhalten können eine unerwünschte Veränderung bei der Fahrzeugbeschleunigung und anderes unerwünschtes kinematisches Verhalten gehören. Zum Beispiel können eine Reihe von Bedingungen fehlerhafte Kupplungseinstellungen verursachen, die zu einem unerwünschten Abbremsen des Fahrzeugs oder dessen Bewegung in eine unbeabsichtigte Richtung führen. In einem Versuch, diese unerwünschten Verhaltensweisen zu vermeiden, haben frühere Steuerungs- und Diagnosesysteme gegen unbeabsichtigtes Verhalten abgesichert, indem tatsächliche Einstellungen gegen angeforderte Einstellungen abgeglichen worden sind. Weichen die Einstellungen zu weit voneinander ab, werden Maßnahmen getroffen, um das unbeabsichtigte Verhalten zu beenden oder es von vornherein zu vermeiden.
US 7,980,981 B2 an Kawaguchi u. a. offenbart ein Fahrzeugsystem einschließlich automatischem Getriebe, das mehrere Kupplungen und Bremsen umfasst, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu verändern. Das System stellt fest, ob mindestens eine oder mehrere der Kupplungen unbeabsichtigt in Eingriff gebracht werden. Besagte Feststellung erfolgt, indem eine Verzögerung des Fahrzeugs und ein beabsichtigtes sowie ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis analysiert werden.
US 8,548,712 B2 an Oesterreicher u. a. offenbart ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren zur Fehlerüberwachung von Antriebsvorgängen, insbesondere um eine Fahrzeugbeschleunigung zu verhindern, wenn ein Sollwert des Antriebsdrehmoments erheblich von einer Gaspedaleingabe abweicht. Das Verfahren umfasst einen Abgleich zwischen einer berechneten Fahrzeugbeschleunigung und der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung.
Die Erfinder haben mehrere Nachteile der Systeme und Verfahren, die Kawaguchi und Oesterreicher offenbart haben, sowie anderer Diagnosesysteme erkannt. Zum Beispiel sind Fehlerdetektionsstrategien, die auf einem Abgleich zwischen tatsächlichen und beabsichtigten Übersetzungsverhältnissen beruhen, verarbeitungsintensive Strategien, die dazu führen können, dass in bestimmten Situationen ein Fehler nicht richtig erkannt wird. Diese überflüssige Fehlerdetektion kann die Fahrzeugleistung einschränken und in einigen Fällen dazu führen, dass das Fahrzeug unnötig gewartet wird. Ferner wird die Diagnoselogik von Kawaguchi in einem einzigen Motorsteuergerät bereitgestellt, das für die Vorgänge der Komponentensteuerung und die Fehlerdetektion im Fahrzeugsystem zuständig ist. Das kann komplexe Verarbeitungsstrategien umfassen, die aufgrund von Fehldiagnosen, wie oben beschrieben, nicht immer wirksam oder zuverlässig sind. Darüber hinaus kann sich der Einsatz eines einzigen Steuergeräts für sowohl Diagnose- als auch Steuerungsvorgänge als unflexibel und ineffizient in Bezug auf das Ändern oder Aktualisieren von Abläufen in dem einen oder anderen Vorgang erweisen. Ferner haben sich andere, frühere Fehlerdetektionsstrategien auf komplexe Systeme gestützt, die eine vergleichsweise große Anzahl von Eingaben nutzen und gegen eine große Zahl unerwünschter Einstellungen, etwa Softwarefehler, Hydraulikfehler usw. absichern. Demgemäß kann es sein, dass frühere Diagnosestrategien zur Umsetzung unter Umständen große Mengen an Verarbeitungsressourcen benötigen, was zu einer reduzierten Verarbeitungseffizienz des Systems führen kann. Daher haben die Erfinder einen Bedarf im Hinblick auf ein wirksameres und effizienteres Diagnosesystem für die Fehlerdetektion erkannt.
Um zumindest einen Teil der vorstehend genannten Nachteile zu beheben, wird ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst das Verfahren die Feststellung, in einem Diagnosesteuergerät oder einer Diagnoseverarbeitungseinheit, das/die unabhängig von einem Antriebsstrangsteuergerät oder einer Antriebsstrangverarbeitungseinheit ist, eines Zustands einer Eingabevorrichtung und eines Drehmoments einer elektrischen Maschine. Das Verfahren umfasst ferner die Feststellung einer Fehlerbedingung einer Fahrzeugkomponente auf Grundlage des Eingabevorrichtungszustands und des Drehmoments der elektrischen Maschine. Das Verfahren umfasst ferner, in Reaktion auf die Feststellung der Fehlerbedingung, das Auslösen eines Fehlerzustands der Fahrzeugkomponente und das Steuern der Fahrzeugkomponente in einem Fehlermodus. Ferner kann das Auslösen des Fehlerzustands einer Fahrzeugkomponente über die Diagnosesteuerung nominale Steuerbefehle vom Antriebsstrangsteuergerät außer Kraft setzen. Auf diese Weise wird ein einfaches und zuverlässiges System bereitgestellt, um Diagnoseroutinen mit höherer Genauigkeit effizient auszuführen und das Fahrzeug so zu betreiben, dass unerwünschte Veränderungen in der kinematischen Leistung vermieden werden.
In einem Beispiel wird ein Verfahren bereitgestellt, um eine Bedingung zu erkennen, bei der erwartet wird, dass im Fall keiner oder nur geringer Fahrpedalanforderung ein übermäßiges Antriebsdrehmoment an den Fahrzeugrädern anliegen wird, was zu einer unbeabsichtigten Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung führen kann. Das Diagnosesteuergerät überwacht mindestens ein Drehmoment, das von einer elektrischen Maschine (z. B. Motor-Generator) angelegt wird, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit, um eine Fehlerbedingung festzustellen, bei der das anliegende Drehmoment einen Schwellenwert überschreitet. Ferner kann das Diagnosesteuergerät die Feststellung einer Fehlerbedingung verhindern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Schwellenwert überschreitet, da bei höheren Geschwindigkeiten das Drehmoment, das den Schwellenwert des Drehmoments überschreitet, zu einer proportional kleineren Menge einer Beschleunigung des Fahrzeugs führen kann. Mit anderen Worten, ein Fahrzeugführer nimmt bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten eine kleinere, aber unbeabsichtigte Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund zum Beispiel der unbeabsichtigten Einstellungen der Kupplung und/oder elektrischen Maschine unter Umständen nicht wahr und auf das Auslösen eines Fehlers unter diesen Bedingungen kann daher verzichtet werden. Auf diese Weise reduziert das System verlässlich die Wahrscheinlichkeit einer unbeabsichtigten Fahrzeugbeschleunigung bei vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeiten, während ein unnötiges Auslösen eines Fehlers bei höheren Geschwindigkeiten vermieden wird.
In einigen Beispielen kann die Fahrzeugkomponente ein mit der elektrischen Maschine gekoppelter Umrichter sein, und der Fehlerzustand oder -modus kann dadurch verwirklicht sein, dass ein Leistungsfluss von einem Mehrphasenumrichter zur elektrischen Maschine verringert wird. In anderen Beispielen kann die Fahrzeugkomponente ein Getriebe sein, das eine oder mehrere Kupplungen umfasst, und das Betreiben des Getriebes in einem Fehlerzustand umfasst das Trennen der Schließkraft von den Kupplungen, um sie in einen geöffneten Zustand zu bringen. Demgemäß kann das System einen Fehlerzustand in der mechanischen Komponente auslösen, um eine Leistungsübertragung an die Räder zu verhindern, wodurch eine unerwartete Beschleunigung vermieden wird. Entsprechend kann sich die Wahrnehmung des Fahrzeugführers hinsichtlich der Handhabung des Fahrzeugs verbessern, indem unerwartete Fahrzeugbewegungen vermieden werden.
Es versteht sich, dass der vorstehende Abriss den Zweck hat, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Er ist nicht dazu bestimmt, zentrale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands des Patents zu benennen, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die Ansprüche festgelegt ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Ausführungen beschränkt, die die vorstehend oder in einem beliebigen Abschnitt dieser Offenbarung genannten Nachteile beheben.
Figurenliste

1 ist eine schematisches Darstellung eines Fahrzeugsystems mit einem Steuergerät.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Steuerungs- und Diagnoseprozess eines Fahrzeugsystems zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen weiteren beispielhaften Steuerungs- und Diagnoseprozess eines Fahrzeugsystems zeigt.
4 ist eine Lookup-Wahrheitstabelle, die unzulässige Betriebsbedingungen zeigt, zur Verwendung im in 3 gezeigten Steuerungs- und Diagnoseprozess.
5 ist eine grafische Darstellung unzulässiger Fahrzeugbetriebsbereiche.
6-7 zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die Steuerungs- und Fehlerdiagnosestrategien auf Anwendungsfallbasis veranschaulichen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Steuerungsstrategien für Antriebsstrangkomponenten und Fehlerdiagnosen in einem Fahrzeugsystem. Das System verwendet eine effiziente Logik für eine verlässliche und unabhängige Fehlerdiagnose, um die Wahrscheinlichkeit eines unerwünschten Antriebsstrangs- und generell Fahrzeugverhaltens zu verringern. Das System verwendet unabhängige Steuergeräte, oder Verarbeitungseinheiten, zur Umsetzung nominaler Antriebsstrangsteuerungsstrategien und Diagnosestrategien (z. B. zur Fehlerdetektion). Demgemäß können Diagnoseroutinen unabhängig von nominalen Steuerungsstrategien ausgeführt werden und sie werden nicht durch die nominalen Steuerungsstrategien beeinflusst. So stellt ein Diagnosesteuergerät eine Fehlerbedingung einer Antriebsstrangkomponente fest und löst einen Fehlerzustand aus, um die Antriebsstrangkomponente in einem Fehlermodus zu betreiben, wobei die nominalen Steuerungseinstellungen eines Antriebsstrangsteuergeräts außer Kraft gesetzt werden. Die Trennung von Steuerungs- und Diagnoselogik ermöglicht eine unabhängige Abänderung von Steuerungs- und Fehleranwendungen, was eine erhöhte Systemanpassbarkeit und Diagnosezuverlässigkeit bietet. Die Anpassbarkeit kann in einer effizienten Integration einer Fehlerdiagnostik in eine bestehende Steuerungsarchitektur resultieren, sowie in der Fähigkeit, eine Diagnose- und/oder Steuerungsarchitektur in einem breiten Spektrum von Antriebsstrang-Plattformen unabhängig zu aktualisieren oder anderweitig zu verändern.
Um die höhere Diagnoseeffizienz zu erreichen, gleicht die Diagnoseroutine tatsächliche Komponenteneinstellungen mit Schwellenwerten ab, bei denen antizipiert wird, dass sie unerwünschtes kinematisches Fahrzeugverhalten (z. B. unbeabsichtigte Beschleunigung/Verzögerung oder Fahrzeugbewegung in eine unbeabsichtigte Richtung) verursachen. Die Schwellenwerte können in einer Lookup-Wahrheitstabelle gespeichert sein und Werten entsprechen, bei denen eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass sie das unerwünschte kinematische Verhalten verursachen. Dieser Abgleich kann, zum Zwecke einer höheren Genauigkeit in der Fehlerdiagnose, beabsichtigte Einstellungen ignorieren, indem Berechnungen verwendet werden, die weniger rechenintensiv als frühere Strategien sind. Das Diagnosesystem kann ferner feststellen, ob eine Fehlerdauer eine Fehlertoleranzzeit überschreitet, die mit der Reaktionszeit der Komponente korreliert sein kann. Durch eine derartige Nutzung der Fehlerdauer kann die Diagnosegenauigkeit weiter erhöht werden. Die Zuordnung der Diagnose-Schwellenwerte zu Werten, bei denen eine größere Wahrscheinlichkeit besteht, dass sie eine unerwünschte Fahrzeugbewegung verursachen, um einen Fehler auszulösen, anstelle der Auslösung eines Fehlers, sobald Komponenteneinstellungen von beabsichtigten Werten abweichen, verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Fehler irrtümlich generiert werden. Situationen, in denen das Fahrzeug unnötigerweise in den Fehlerzustand versetzt wird, was sich auf die Fahrzeugleistung auswirken kann, können vermieden werden.
1 veranschaulicht eine Fahrzeugsystemarchitektur höherer Ebene, die verschiedene Steuergeräte verwendet, um ein nominales Steuerungsmodul und ein Diagnosemodul auszuführen. Diese Konfiguration ermöglicht, dass Diagnoseroutinen unabhängig von, und in Verbindung mit, nominalen Steuerungsstrategien ausgeführt werden, was zu einer hochzuverlässigen Anordnung führt, die für eine Reihe von Antriebsstrang-Anordnungen einfach umsetzbar ist. 2 und 3 zeigen Flussdiagramme, die Verfahren für die Diagnose von Fehlern mechanischer Komponenten veranschaulichen. 4 zeigt eine Lookup-Wahrheitstabelle, um unzulässige Kupplungsbedingungen zu erkennen. 5 veranschaulicht Bereiche von Betriebsbedingungen, die einen Fehler einer mechanischen Komponente anzeigen können. 6 und 7 zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die Steuerungs- und Fehlerdiagnosestrategien auf Anwendungsfallbasis veranschaulichen, die dazu dienen, Fehlerbedingungen zu erkennen und eine Komponente eines Antriebsstrangs in einem Fehlerzustand zu betreiben, um unerwünschtes Fahrzeugverhalten zu vermeiden.
1 ist eine schematische Darstellung einer Steuerungs- und Diagnosearchitektur für ein Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 kann ein leichtes, mittleres oder Schwerlastfahrzeug sein, das für den Betrieb auf Straßen und im Gelände ausgelegt ist. Genauer ausgeführt, kann das Fahrzeug eine Leistungsquelle umfassen, etwa einen internen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine 104 (z. B. einen Motor-Generator), Kombinationen daraus und dergleichen. Somit kann das Fahrzeug in unterschiedlichen Beispielen ein Hybridfahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), etwa ein BEV mit einem oder mehreren Gängen, sein. Alternativ kann das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor sein, und die elektrische Maschine 104 kann entfallen.
Ein Antriebsstrangsteuergerät 102, ein Antriebsstrangsystem 106 mit einer Vielzahl mechanischer Fahrzeugkomponenten und eine Eingabevorrichtung 108 können im System 110 des Fahrzeugs 100 angeordnet sein. Das System 110 umfasst ferner ein Diagnosesteuergerät 112 in Kommunikation mit einem Antriebsstrangsteuergerät 102, einem Antriebsstrangsystem 106 und eine Eingabevorrichtung 108. Diese Komponenten können elektronisch miteinander kommunizieren (z. B. über drahtgebundene und/oder drahtlose elektronische Kommunikation), um die Datenübertragung untereinander zu vereinfachen. Das Diagnosesteuergerät 112 stellt eine Antriebsstrangabsicherung dar und kann eine Vielzahl Logikmodule zur Überwachung und zur Verhinderung eines Fehlers (z. b. unbeabsichtigtes Verhalten) im System 110 umfassen, was bezugnehmend auf 2 näher erläutert wird. In einem Beispiel können das Diagnosesteuergerät 112 und das Antriebsstrangsteuergerät 102 verschiedene Komponenten sein, die mit Abstand zueinander angeordnet sein können.
In einem Beispiel können das Antriebsstrangsteuergerät 102 und das Diagnosesteuergerät 112 jeweils einen Prozessor 114 bzw. 116 und eine Speichereinheit 118 bzw. 120 umfassen, in der Anweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch den Prozessor das Steuergerät veranlassen, verschiedene Verfahren, Steuerungstechniken usw., die hier beschrieben sind, auszuführen. Die Prozessoren 114, 116 können eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten und/oder andere geeignete Typen von Schaltungen umfassen. Die Speichereinheiten 118, 120 können bekannte Daten- und Speichermedien umfassen, beispielsweise einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, einen Nur-Lese-Speicher, einen Dauerspeicher, Kombinationen davon usw. Die Speichereinheiten 118, 120 können verschiedene Geräte sein, die in einem Beispiel separate Logikmodule (z. B. ein Antriebsstrangsteuerungsmodul bzw. ein Diagnosemodul) ausführen. Die Speichergeräte können daher zum Beispiel gemeinsam auf einer Platte oder einem Chip oder, in alternativen Konfigurationen, getrennt zueinander angeordnet sein. Genauer ausgeführt, können das Antriebsstrangsteuergerät 102 und das Diagnosesteuergerät 112 physisch getrennt und verschieden von der Antriebsstrangspeichereinheit 118 und Diagnosespeichereinheit 120 sein. Zum Beispiel können das Antriebsstrangsteuergerät und die Antriebsstrangspeichereinheit auf einer ersten Leiterplatte angeordnet sein, während das Diagnosesteuergerät und die Diagnosespeichereinheit auf einer zweiten diskreten Leiterplatte angeordnet sein können. Demgemäß können die Leiterplatten in einem Beispiel zumindest teilweise in separaten Gehäusen untergebracht sein oder in einem anderen Beispiel physisch getrennte Komponenten sein, die in einem Gehäuse gemeinsam untergebracht sind. Alternativ kann in anderen Beispielen ein einzelnes Steuergerät mit einem Mehrkernprozessor (z. B. Zweikernprozessor) im System Verwendung finden. In einem solchen Beispiel können die Antriebsstrangsteuerungs- und Diagnoseanwendungen über verschiedene Verarbeitungseinheiten (z. B. Kerne) unabhängig ausführbar und in getrennten Speichereinheiten gespeichert sein. Auf diese Weise können die Antriebsstrangsteuerungs- und Diagnoseanwendungen ihre Unabhängigkeit beibehalten, während das Steuergerät eine von Platz und Energie her effizientere Architektur erreicht.
Die Verarbeitungseinheit(en) des Antriebsstrangsteuergeräts 102 oder Diagnosesteuergeräts 112 kann/können verschiedene nominale Logikmodule für Steuerung bzw. Diagnose ausführen. Wie hier beschrieben, ist ein Logikmodul ein Satz Anweisungen (z. B. Aufgaben, Algorithmen und dergleichen), der bei Ausführung ausgewählte Vorgänge, Funktionen usw. durchführt. Das Antriebsstrangsteuergerät 102 kann Anwendungen umfassen, die dafür ausgelegt sind, Steuerungsstrategien für die mechanische Komponente im Antriebsstrangsystem 106 umzusetzen. Umgekehrt kann das Antriebsstrangsteuergerät 112 Anwendungen für die Überwachung und Prüfung des Betriebs der mechanischen Komponenten im Antriebsstrangsystem 106 umfassen. Auf diese Weise kann das Diagnosesteuergerät als Absicherung des Antriebsstrangs dienen. Ferner ermöglicht eine Trennung der Logikmodule auf diese Weise, dass die Steuerungs- und Diagnosemodule voneinander unabhängig sind, und es ermöglicht des Weiteren, dass jedes unabhängig geändert werden kann, was eine erhöhte Anpassbarkeit des Systems bietet. Ferner kann die Anpassbarkeit, die sich aus der Unabhängigkeit dieser Anwendungen ergibt, es ermöglichen, dass Diagnoseroutinen effizient in eine bestehende Steuerungsarchitektur integriert werden, und auch, dass sich die Diagnose- und/oder Steuerungsarchitektur unabhängig aktualisieren oder auf andere Weise verändern lässt.
Die Komponenten im Antriebsstrangsystem 106 können einen Umrichter 122, eine elektrische Maschine 104 (z. B. einen Motor-Generator), ein Getriebe 124, das eine oder mehrere Kupplungen 126 und Gänge 128 umfasst, ein Differenzial 130 usw. umfassen. Die elektrische Maschine 104 kann ein Motor zur Erzeugung von Rotationsenergie sein, die an die Fahrzeugräder über eine Achswelle übertragen wird, und kann daher einen Rotor, einen Stator, ein Gehäuse und dergleichen umfassen. In einem Beispiel kann die elektrische Maschine 104 ein Motor-Generator sein, der als ein Motor zur Erzeugung von Rotationsenergie funktionieren kann, und umgekehrt als ein Generator zur Aufnahme von Rotationsenergie, um sie in elektrische Energie umzuwandeln.
Die elektrische Maschine 104 kann ein Motor des Typs Wechselstrom (AC) oder ein Motor-Generator sein, etwa ein Mehrphasenmotor (z. B. Drei-, Sechs- oder Neun-Phasenmotor). Im Fall eines Mehrphasenmotors oder anderen geeigneten AC-Motors wird der elektrische Umrichter 122 (z. B. Mehrphasenumrichter wie Drei-, Sechs- oder Neun-Phasen-Umrichter, der den Motorphasen entspricht) dahin gehend umgesetzt, Gleichstrom (DC) aus einer Leistungsquelle (z. B. Batterie, Kondensator, andere geeignete Energiespeichervorrichtungen usw.) in Wechselstrom zum Verbrauch durch die elektrische Maschine 104 umzuwandeln. Umgekehrt, wenn die elektrische Maschine 104 als ein Generator funktioniert, kann der Umrichter 122 Wechselstrom verbrauchen und in Gleichstrom umwandeln, der in einer geeigneten elektrischen Speichervorrichtung, etwa der vorstehend genannten Leistungsquelle, gespeichert wird. Zusätzlich kann ein Sensor, der mit dem Umrichter 122 gekoppelt oder in diesen integriert ist, in der Lage sein, das Drehmoment zu detektieren, das durch die elektrische Maschine 104 angelegt und vom Diagnosesteuergerät 112 dafür verwendet wird, eine Fehlerbedingung festzustellen, wie hier noch näher erläutert wird. Zum Beispiel kann ein Stromsensor in den Umrichter integriert und dafür ausgelegt sein, den Strom zu messen, der an die elektrische Maschine bereitgestellt wird. Das Drehmoment der elektrischen Maschine kann wiederum aus dieser Strommessung abgeleitet werden. In anderen Beispielen, wenn ein interner Verbrennungsmotor als Antriebsenergiequelle für das Fahrzeug verwendet wird, können die elektrische Maschine 104 und der Umrichter 122 entfallen.
Der Antriebsstrang kann ferner ein Getriebe 124 mit einer oder mehreren Kupplungen 126 und Gängen 128 umfassen. Insbesondere kann in einem Beispiel das Getriebe fünf Kupplungen umfassen, die sich öffnen und schließen können, um verschiedene Zahnradsätze zu aktivieren und zu deaktivieren. Jedoch wurden zahlreiche Getriebe- und Kupplungsanordnungen in Betracht gezogen. Das Getriebe 124 kann in einem Beispiel drehbar mit der elektrischen Maschine 104 gekoppelt sein. Jedoch kann in einem alternativen Beispiel die elektrische Maschine 104 direkt Leistung an ein Antriebsrad bereitstellen, ohne dass ein Getriebe oder andere Getriebekomponenten dazwischengeschaltet sind.
Die Kupplungen 126 können ein- oder ausgerückt sein, um das Fahrzeug in die Fahrmodi Vorwärts, Rückwärts und Neutral zu schalten. Alternativ gibt es bei einigen Getrieben, speziell solchen, die eine oder mehrere elektrische Maschinen als Leistungsquelle nutzen, unter Umständen keinen Unterschied in Kupplungseinstellungen zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrmodi, wenn sich die Fahrtrichtung durch die Rotationsrichtung der elektrischen Maschine bestimmt. In anderen Beispielen kann das Getriebe diskrete Übersetzungsverhältnisse im Vorwärtsfahrmodus haben, wie auch in manchen Fällen im Rückwärtsfahrmodus. Demgemäß ist das Getriebe in der Lage, verschiedene Übersetzungsverhältnisse zu schaffen, um das Fahrzeug in den vorstehend genannten Modi zu betreiben. Zum Beispiel kann das Getriebe zwei oder mehr diskrete Übersetzungsverhältnisse aufweisen, die vom Fahrzeugführer auswählbar sein und/oder programmbezogen vom Antriebsstrangsteuergerät auf Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder -beladung ausgewählt werden können. Das Getriebe 124 kann in einem Triebstrang 125 angeordnet sein. In einigen Beispielen kann das Getriebe eine Doppelkupplungsautomatik (DCT) sein, die zwei Antriebskupplungen einsetzt, die ein Antriebswellenpaar mit einer Leistungsquelle (z. B. Verbrennungsmotor, Motor, Motor-Generator usw.) verbinden. Eine der Antriebskupplungen wird verwendet, um gerade Gänge zu schalten, während die andere Antriebskupplung zum Schalten ungerader Gänge verwendet wird. Ferner können im DCT Synchronringe vorhanden sein, um die Leistungsübertragung zwischen den Antriebswellen und dem Getriebeabtrieb herzustellen. In einigen Fällen kann das DCT ein Powershift-Getriebe sein. Des Weiteren kann in einigen Beispielen das Getriebe mehr als zwei Kupplungen umfassen, etwa zum Beispiel fünf Kupplungen. Das DCT ist in der Lage, effizient zwischen Gängen zu schalten, indem der Betrieb einer Kupplung beim Einrücken so getaktet wird, dass die andere ausrückt, sodass es keine Unterbrechung in der Drehmomentbereitstellung an die Räder beim Schalten gibt, wobei die Fähigkeit reibungsloser Übergänge zwischen Übersetzungsverhältnissen die Fahrbarkeit und Schaltqualität des Fahrzeugs verbessern kann. Zusätzlich oder alternativ kann der Triebstrang 125 ein Hybridgetriebe mit integrierter elektrischer Maschine sein.
Das Getriebe 124 kann mechanisch mit einer Achse gekoppelt sein, um mechanische Leistung an die Antriebsräder zu übertragen. Das Getriebe 124 kann über eine Antriebswelle und/oder andere geeignete mechanische Komponenten mechanische Leistung von der elektrischen Maschine 104 (z. B. Motor-Generator) erhalten oder mechanische Leistung an diese übertragen. In einigen Fällen kann das Getriebe 124 mechanische Leistung an das Differenzial 130 übertragen oder mechanische Leistung von diesem erhalten. Das Differenzial 130 kann dann über die linke und rechte Achswelle mechanische Leistung an die Antriebsräder übertragen oder von diesen erhalten. Das Differenzial 130 kann ein Sperrdifferential sein, ein elektronisches Limited-Slip-Differenzial oder ein Torque-Vectoring-Differenzial sein. Hat das Differenzial eine Sperrfunktion, kann das Differenzial in einer gesperrten oder nicht gesperrten Konfiguration über eine Sperrkupplung 133 betrieben werden, um selektiv über linke und rechte Achswellen mechanische Leistung an Fahrzeug-Antriebsräder zu übertragen oder von diesen in einigen Fällen mechanische Leistung zu erhalten.
Die Komponenten im Fahrzeugsystem 110 können durch das Diagnosesteuergerät 112 auf Fehler überwacht werden. Die Eingabevorrichtung 108 ist dafür ausgelegt, eine Fahrzeugführereingabe zu erhalten und in Reaktion darauf ein Eingabesignal oder einen Befehl zu erzeugen, der für einen Steuerungsvorgang von einem oder mehreren der mechanischen Fahrzeugkomponenten im vorstehend beschriebenen Antriebsstrangsystem 106 an das Antriebsstrangsteuergerät 102 übertragen wird. Daher ermöglicht die Eingabevorrichtung 108 einem Fahrzeugführer, eine Anpassung eines Fahrzeugbetriebsparameters wie einer Kupplungskonfiguration (z. B. geöffnet oder geschlossen), Motorleistung, Motordrehzahl, Verbrennungsmotorleistung, Verbrennungsmotordrehzahl, Differenzialkonfiguration (z. B. gesperrte oder nicht gesperrte Konfiguration) usw. anzufordern. Beispiele der Eingabevorrichtung umfassen ein Gaspedal, einen Gangwahlhebel, einen Schaltknüppel, ein Kupplungspedal, Tasten, Drehknöpfe, Touchflächen, Kombinationen davon und dergleichen.
Das Gaspedal (z. B. Fahrpedal) kann ein Signal generieren, das eine Leistungsanforderung anzeigt. Im Normalbetrieb kann das Antriebsstrangsteuergerät die elektrische Maschine 104 und/oder den Umrichter 122 anpassen, um einen Leistungssollwert oder -bereich zu erreichen, der mit der Leistungsanforderung des Fahrzeugführers korreliert.
Ferner kann der Fahrzeugführer mit dem Gangwahlhebel (z. B. einem Schalthebel für Rückwärts-Neutral-Fahren) interagieren, um einen Fahrmodus (z. B. Rückwärtsfahren, Leerlauf oder Vorwärtsfahren) auszuwählen. In einem Normalbetriebsmodus, in Reaktion auf die Auswahl des Fahrmodus, kann das Antriebsstrangsteuergerät 102 das Getriebe 124 dahin gehend steuern, eine oder mehrere Kupplungen 126 zu öffnen oder zu schließen, um das Getriebe in den ausgewählten Modus zu versetzen. Alternativ kann das Antriebsstrangsteuergerät die elektrische Maschine anpassen, um den Antriebsstrang in den ausgewählten Modus zu versetzen. In wiederum einem anderen Beispiel kann die Eingabevorrichtung ein Differenzial-Stellglied umfassen, dass Sperr- und Entsperrvorgänge am Differenzial einleitet. Folglich kann in den vorstehend beschriebenen Beispielen der Fahrzeugführer nach Wunsch eine Anpassung des Raddrehmoments / der Radleistung, Gangauswahl, Differenzialkonfiguration usw. anfordern, wodurch in einem nominalen Betriebsmodus das Antriebsstrangsteuergerät 102 die Komponenten im Antriebsstrangsystem in Reaktion auf die Anpassung der Eingabevorrichtung anpasst. Jedoch können in anderen Beispielen im höheren Maße automatisierte Steuerungsstrategien von mindestens einem Abschnitt der Antriebsstrangkomponenten umgesetzt sein.
Auch wenn das Antriebsstrangsteuergerät 102 Anforderungen von der Eingabevorrichtung 108 erhält, um den Betrieb der verschiedenen, hier beschriebenen mechanischen Fahrzeugkomponenten zu steuern, überwacht das Diagnosesteuergerät ebenfalls diese Anforderungen und überprüft, ob die Steuerungseinstellungen einem vorab bestimmten Satz unerwünschter Einstellungen entsprechen. Insbesondere kann das Diagnoseverfahren unter Umständen beabsichtigte Komponenten-Einstellungen nicht berücksichtigen und stattdessen den Fokus auf den Abgleich der tatsächlichen Einstellungen mit einem vorab bestimmten Satz unerwünschter Einstellungen legen, um die Diagnose zu vereinfachen. Wenn eine der Steuerungseinstellungen einer der unerwünschten Einstellungen im vorab bestimmten Satz entspricht, kann das Diagnosesteuergerät 112 das Antriebsstrangsteuergerät 102 außer Kraft setzen, um die mechanische Fahrzeugkomponente in einem aktiven Fehlerzustand zu betreiben. In einem Beispiel kann das Diagnosesteuergerät, wenn es eine Fehlerbedingung erkennt (z. B. eine nicht überprüfte Bedingung), einen aktiven Fehlerzustand auslösen, wie in 144 angezeigt, indem die Schließkraft beseitigt wird, die auf die eine oder mehrere Kupplungen wirkt, um sie in einen geöffneten Zustand zu bringen, wodurch die Leistungsübertragung durch die Kupplungen verhindert wird. Dieser Befehl kann einen Steuerbefehl des Antriebsstrangs, die Kupplungen auszurücken oder den ausgerückten Zustand beizubehalten, außer Kraft setzen. Auf diese Weise kann eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung oder -verzögerung verhindert werden.
In einem anderen Beispiel kann das Diagnosesteuergerät 112, wenn es eine Fehlerbedingung erkennt, einen aktiven Fehlerzustand auslösen, indem die Übertragung von Wechselstrom vom Umrichter 122 an die elektrische Maschine 104 (z. B. durch Öffnen eines oder mehrerer Schalter des Umrichters 122 oder durch Reduzierung des elektrischen Leistungsflusses vom Umrichter zur elektrischen Maschine auf andere Weise) unterbrochen wird. Demgemäß kann der Leistungsfluss vom Umrichter zur elektrischen Maschine gestoppt oder deutlich reduziert werden, wenn die Fehlerbedingung erkannt wird. In einem weiteren Beispiel, wenn die Komponente das Differenzial 130 ist, kann das Diagnosesteuergerät, bei Erkennen einer Fehlerbedingung, einen aktiven Fehlerzustand auslösen, indem das Differenzial entsperrt wird. Indem das System zulässt, dass das Diagnosesteuergerät 112 die nominalen Steuerbefehle vom Antriebsstrangsteuergerät 102 während einer Fehlerbedingung außer Kraft setzt, kann das System Diagnoseroutinen wirkungsvoller und effizienter und mit höherer Genauigkeit ausführen, um unerwünschtes kinematisches Verhalten des Fahrzeugs schnell zu beenden oder zu verhindern.
In 1 stehen die Pfeile für das genaue Datenflussmuster im System. Genauer ausgeführt, zeigen die Pfeile 132, 134 die Datenübertragung zwischen der Eingabevorrichtung 108 bzw. dem Antriebsstrangsystem 106 und dem Antriebsstrangsteuergerät 102. Zusätzlich zeigt der Pfeil 136 die Datenübertragung zwischen dem Antriebsstrangsteuergerät 102 und dem Antriebsstrangsystem 106. Die Pfeile 138, 140 zeigen die Datenübertragung, die von der Eingabevorrichtung 108 bzw. vom Antriebsstrangsteuergerät 102 zum Diagnosesteuergerät 112 umgeleitet wird. Pfeil 142 zeigt die Datenübertragung vom Diagnosesteuergerät 112 zur mechanischen Fahrzeugkomponente des Antriebsstrangsystems 106, um einen aktiven Fehlerzustand 144 auszulösen. Demgemäß zeigt jeder Pfeil Daten, die von der Steuergeräte-Hardware an eine Fahrzeugkomponente gesendet und von besagter Fahrzeugkomponente empfangen werden kann, oder umgekehrt.
Das Antriebsstrangsteuergerät 102 und/oder das Diagnosesteuergerät 112 kann Eingaben von Sensoren wie einem Stromsensor 123 erhalten, der mit dem Umrichter 122 gekoppelt oder in diesen integriert ist, einem oder mehreren Kupplungspositionssensoren 127, einem Eingabevorrichtungspositionssensor 109, einem Drehzahlsensor der elektrischen Maschine 105, einem Differenzialpositionssensor 131 und dergleichen. In einigen Beispielen können sowohl das Antriebsstrangsteuergerät und/oder das Diagnosesteuergerät parallel Sensoreingaben erhalten. In einem Beispiel kann das Antriebsstrangsteuergerät 102 die Sensorsignale erhalten und diese Signale an das Diagnosesteuergerät 112 weiterleiten. Alternativ kann zumindest ein Teil der Sensorsignale parallel an das Diagnosesteuergerät 112 und das Antriebsstrangsteuergerät 102 gesendet werden.
2 veranschaulicht ein Verfahren 200 für einen Betrieb und eine Fehlerdiagnose eines Fahrzeugsystems. Das Verfahren 200 sowie andere hier beschriebene Verfahren können vom Diagnosesteuergerät 112, dem Antriebsstrangsteuergerät 102 und dem Fahrzeugsystem 110 ausgeführt werden, die in 1 gezeigt sind. Alternativ können das Verfahren 200 und/oder die anderen hier beschriebenen Verfahren durch andere geeignete Steuergeräte, Fahrzeugsysteme und entsprechende Komponenten oder durch ein gemeinsames Steuergerät mit mehreren Prozessoren und Speichereinheiten umgesetzt werden, die Steuer- und Diagnosemodule getrennt ausführen. Ferner können die Anweisungen zur Durchführung des Verfahrens 200 und der restlichen hier beschriebenen Verfahren durch ein oder mehrere Steuergeräte auf Grundlage von Anweisungen, die in verschiedenen Speichereinheiten gespeichert sind, und zusammen mit Signalen, die vom Fahrzeugsystem erhalten werden, ausgeführt werden. Das Steuergerät/die Steuergeräte kann/können Stellantriebe des Fahrzeugsystems nutzen, um einen Fahrzeugbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren anzupassen.
In 202 sammelt das Verfahren Fahrzeugbetriebsdaten aus verschiedenen Komponenten im Fahrzeugsystem, zum Beispiel über eine Erfassungseinheit eines Steuergeräts. Das Verfahren 200 kann Fahrzeugbetriebsdaten auf Grundlage von Ausgaben verschiedener Sensoren und Stellglieder, die hier beschrieben sind, feststellen. In einigen Beispielen stellt die Erfassungseinheit einen Zustand einer Eingabevorrichtung fest. In einem Beispiel kann eine Anforderung einer Antriebsvorrichtung (z. B. ein Fahrpedal) von einem Fahrzeugführer über einen Fahrpedalsensor festgestellt werden. In einem anderen Beispiel kann eine Position eines Gangwahlhebels (z. B. R-N-D-Schalthebel) verwendet werden, um eine Anforderung eines Gangwahlhebels festzustellen. Die Erfassungseinheit kann ferner ein Drehmoment feststellen, das von der elektrischen Maschine (z. B. einem Motor-Generator) angelegt wird, das aus einem Stromfluss des Umrichters abgeleitet werden kann. Die Erfassungseinheit kann ferner die Position von einer oder mehreren Kupplungen und eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit, die über einen Geschwindigkeitssensors gemessen wird, feststellen.
Bei 204 stellt das Verfahren fest, ob die gemessene tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt. Der Geschwindigkeitsschwellenwert kann ein fester Wert oder ein dynamischer Wert sein, der je nach Anwendung und/oder Fahrzeugbetriebsumgebung angepasst werden kann. In einigen Beispielen kann der Geschwindigkeitsschwellenwert eine relativ niedrige oder mittlere Geschwindigkeit, etwa ca. 1 m pro Sekunde (m/s) oder 5 m/s sein.
Es versteht sich, dass, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Schwellenwert liegt, ein Fehler, der zu einer unbeabsichtigten Fahrzeugbewegung führt, vom Fahrzeugführer bemerkbar sein kann und daher die Berechnung (z. B. Prognose) des Raddrehmoments verlangt. Mit anderen Worten wird, wenn eine niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit festgestellt wird, ein Raddrehmoment zur Berechnung angesetzt. Andererseits kann, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit den Schwellenwert überschreitet, eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung oder -verzögerung für den Fahrzeugführer weniger bemerkbar sein. Zum Beispiel können bei höheren Geschwindigkeiten Veränderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit durch fehlerhafte Kupplungseinstellungen im Wesentlichen nicht wahrnehmbar sein. Im Ergebnis können bei höheren Geschwindigkeiten die Raddrehmomentberechnung und nachfolgende Diagnoseschritte entfallen. Auf diese Weise konzentriert sich das System darauf, unbeabsichtigtes Fahrzeugverhalten auf Grundlage einer Drehmomentüberwachungsfunktion zu vermeiden, anstelle des Rückgriffs auf eine Drehmomenteinstellungsfunktion eines Umrichtersteuergeräts, das mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, um eine Fehlerbedingung zu erkennen, was ein wirksames, kosteneffizientes System bereitstellt, um unerwünschtes Verhalten zu vermeiden, indem kein Bedarf an der Entwicklung eines kostspieligen Umrichtersteuergeräts besteht. Demgemäß kann das hier beschriebene Antriebsstrangsystem den Drehmomentüberwachungseinstellungen der elektrischen Maschine anstelle der Drehmomenteinstellungsfunktionen Grenzen auferlegen.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet (NEIN bei 204), setzt sich das Verfahren mit 206 fort, wo das Verfahren die aktuelle Fahrzeugbetriebsstrategie aufrechterhält. Um die aktuelle Fahrzeugbetriebsstrategie aufrechtzuerhalten, kann ein Antriebsstrangsteuergerät weiterhin Steuerbefehle, auf Grundlage einer Fahrzeugführereingabe über eine Eingabevorrichtung oder über automatische Steuerungsroutinen, an verschiedene mechanische Fahrzeugkomponenten des Antriebssystems schicken. In einigen Fällen kann dies bedeuten, weiterhin die Leistung zu erhöhen, die an die elektrische Maschine bereitgestellt wird, auf Grundlage einer erhöhten Eingabe am Gaspedal (z. B. Fahrpedal), oder in anderen Fällen kann es ein Öffnen oder Schließen der Kupplungen bedeuten, um ein gewünschte Übersetzungsverhältnis zu erreichen, wie es eine Eingabe des Gangwahlhebels, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeuglast vorgibt.
Umgekehrt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt (JA bei 204), setzt sich das Verfahren mit 208 fort, wo das Verfahren das Drehmoment feststellt (z. B. prognostiziert), das an den Fahrzeugrädern anliegt, auch als Raddrehmoment bezeichnet. Zum Beispiel kann das Raddrehmoment aus dem Drehmoment von einer oder mehreren elektrischen Maschinen abgeleitet werden, was vom Strom abhängt, der von einem Umrichter an die elektrischen Maschinen bereitgestellt wird. Ferner kann diese Berechnung die eine oder mehreren Kupplungspositionen berücksichtigen, die bei 202 festgestellt werden, und die spezifische Getriebekonfiguration. Zum Beispiel können die Kupplungspositionen dem aktiven Übersetzungsverhältnis im Getriebe zugeordnet werden, und besagtes Übersetzungsverhältnis kann mit dem Drehmoment der elektrischen Maschine verwendet werden, um das Antriebsraddrehmoment zu berechnen. Ferner kann das anliegende Raddrehmoment als null festgestellt werden, wenn das Getriebe eine Leerlaufkupplung in einer geöffneten Position umfasst. Jedoch können in alternativen Konfigurationen, wenn eine elektrische Maschine direkt mit dem Abtrieb einer Fahrzeugradwelle gekoppelt ist, die Kupplungspositionen bei der Prognose des Raddrehmoments unter Umständen auch nicht berücksichtigt werden. In diesen Konfigurationen kann das Antriebsraddrehmoment über eine feste Vervielfältigung des Drehmoments der elektrischen Maschine und die Untersetzung der Abtriebswelle festgestellt werden.
Bei 210 stellt das Verfahren fest, ob das berechnete Raddrehmoment einen Drehmomentschwellenwert überschreitet (z. B. ein positiver Wert, der nicht null ist). Der Drehmomentschwellenwert kann ein fester oder ein dynamischer Wert sein, je nach Anwendung und/oder Fahrzeugbetriebsumgebung. Der Drehmomentschwellenwert kann ein relativ niedriger Drehmomentwert sein. Ferner kann der Drehmomentschwellenwert fahrzeugtypspezifisch sein (z. B. Nutzfahrzeug, Pkw usw.) und dahin gehend ausgewählt sein, dass das Fahrzeug beginnt, sich aus dem Stillstand auf einer ebenen Fläche fortzubewegen. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug ein Lkw ist, kann der Drehmomentschwellenwert 50 Newtonmeter (Nm) sein, wobei ein Drehmoment unterhalb des Drehmomentschwellenwerts das Fahrzeug nicht in Bewegung versetzt. In anderen Beispielen jedoch, etwa wenn ein Verfahren verwendet wird, um eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung zu verhindern, während sich das Fahrzeug bewegt, kann ein Drehmomentschwellenwert signifikant höher liegen (z. B. 200 Nm), was einem Drehmoment entspricht, das bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten eine unerwünschte Beschleunigung verursachen würde.
Wenn das Raddrehmoment unter dem Drehmomentschwellenwert liegt (NEIN bei 210), kehrt das Verfahren zu 206 zurück. Umgekehrt, wenn das Raddrehmoment den Drehmomentschwellenwert überschreitet (JA bei 210), setzt sich das Verfahren bei 212 fort, wo das Verfahren feststellt, ob das Raddrehmoment in einer Richtung anliegt, die der beabsichtigten Richtung entgegengesetzt ist, oder ob eine Leistungsanforderung eines Fahrzeugführers einen Schwellenwert überschreitet. Das Verfahren kann beurteilen, ob das Raddrehmoment in eine entgegengesetzte Richtung als beabsichtigt anliegt, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug in eine Richtung fährt, die der beabsichtigten Richtung entgegengesetzt ist. Auf der anderen Seite kann das Verfahren beurteilen, ob die Leistungsanforderung des Fahrzeugführers den Schwellenwert überschreitet, um zu ermitteln, ob eine unerwünschte Beschleunigung des Fahrzeugs in Längsrichtung stattfindet. In einigen Beispielen kann das Verfahren Kupplungspositionen, zusammen mit dem Raddrehmoment, verwenden, um festzustellen, ob das Raddrehmoment in eine Richtung anliegt, die der beabsichtigten Richtung entgegengesetzt ist. Jedoch kann in einigen Fällen, etwa wenn eine oder mehrere elektrische Maschinen für den Antriebsvorgang des Fahrzeugs vorhanden sind, auf die Überwachung der Kupplungseinstellungen zur Feststellung des Raddrehmoments und dessen Richtung, verzichtet werden, da es bei einem solchen Beispiel keinen Unterschied bei den Kupplungseinstellungen in Vorwärts- und Rückwärtsfahrmodi gibt. In diesen Fällen kann die Richtung der Fahrzeugbewegung durch die Richtung des Drehmoments der elektrischen Maschine festgestellt werden. Durch Berechnung und Überprüfung des tatsächlichen Raddrehmoments und der Richtung des durch die elektrische Maschine angelegten Drehmoments, zum Zwecke der Fehlerüberwachung, anstelle einer Überwachung tatsächlicher Kupplungseinstellungen, wird ein zuverlässiges System bereitgestellt, um eine Fehlerbedingung in verschiedenen Antriebsstrangkonfigurationen zu diagnostizieren.
Der Schwellenwert der Leistungsanforderung kann in einem Beispiel ein vorab bestimmter Wert sein. Ferner kann eine Leistungsanforderung als ein Prozentsatz ausgedrückt werden, zu dem das Fahrpedal niedergedrückt wird, in der Art, dass eine Leistungsanforderung von null einem Niederdrücken des Pedals von 0 % entspricht. Der Leistungsschwellenwert kann eine Leistungsanforderung von null oder ein relativ niedriger Wert sein, etwa in bestimmten Anwendungsfällen ein Niederdrücken des Pedals um 15 %, 20 % oder 25 %.
Wenn das Raddrehmoment in der beabsichtigten Richtung anliegt oder die Leistungsanforderung des Fahrzeugführers nicht größer als der Schwellenwert ist (NEIN bei 212), setzt sich das Verfahren bei 206 fort. Wenn jedoch festgestellt wird, dass das Raddrehmoment in einer der beabsichtigten Richtung entgegengesetzten Richtung anliegt oder die Leistungsanforderung des Fahrzeugführers größer als der Schwellenwert ist (JA bei 212), wird eine Fehlerbedingung erkannt und das Verfahren bei 216 fortgesetzt.
Wenn in Schritt 212 beurteilt wird, ob die Leistungsanforderung die Schwelle überschreitet, stellt das Verfahren 200 eine effiziente und verlässliche Erkennung einer Fehlerbedingung bereit, bei der im Fall keiner oder nur geringer Fahrpedalanforderung ein übermäßiges Antriebsdrehmoment an den Fahrzeugrädern anliegt, was zu einer unbeabsichtigten Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung führen kann. Alternativ, wenn in Schritt 212 beurteilt wird, ob das Raddrehmoment in der entgegengesetzten Richtung als beabsichtigt anliegt, bietet das Verfahren 200 eine schnelle und robuste Erkennung einer Fehlerbedingung, bei der das Fahrzeug in eine entgegengesetzte Richtung fährt.
Bei 216 stellt das Verfahren die Dauer der Fehlerbedingung fest (z. B. die seit Erkennung der Fehlerbedingung vergangene Zeit), wie in den vorstehenden Schritten beschrieben, und gleicht die Fehlerdauer gegen eine Fehlertoleranzzeit ab. Die Fehlertoleranzzeit kann ein vorab bestimmter Wert oder konfigurierbar sein, je nach Anwendung oder Betriebsumgebung. Ferner kann die Fehlertoleranzzeit eine Zeitdauer festlegen, nach deren Ablauf der Betrieb der mechanischen Fahrzeugkomponente zu einem unbeabsichtigten kinematischen Verhalten führen kann, das vom Fahrzeugführer wahrnehmbar ist. Ferner kann die Fehlertoleranzzeit so gewählt werden, dass eine Fehlerkennung einer Fehlerbedingung verhindert wird, indem eine Zeit ausgewählt wird, die eine Steuerungslatenz einer Komponente und/oder Charakteristik einer Antriebsstrangkomponente berücksichtigt. Zum Beispiel können einige Getriebe einen Verzug beim Einrücken von Kupplungen und Zahnrädern beim Schaltvorgang aufweisen. Die Fehlertoleranzzeit kann diesen Verzug berücksichtigen und eine Verzögerung beim Einrücken erlauben, bevor ein aktiver Fehlerzustand ausgelöst wird, da Schalttransiente unter Umständen nicht auf unbeabsichtigtes Fahrzeugverhalten hinweisen. Die Verwendung einer Fehlertoleranzzeit als Eingangsbedingung für die Aktivierung eines Fehlerzustands ermöglicht dem aktuellen System, eine irrtümliche Erkennung einer Fehlerbedingung und/oder den Betrieb der Komponente in einem aktiven Fehlerzustand zu vermeiden, im Vergleich zu anderen Systemen, die unter Umständen unmittelbar einen Fehlermodus aktivieren, wenn die Einstellungen der Antriebsstrangkomponente nicht den überwachten Werten entspricht.
Wenn die Fehlerdauer die Fehlertoleranzzeit unterschreitet (NEIN bei 216), setzt sich das Verfahren mit 206 fort, wo das Verfahren die aktuelle Fahrzeugbetriebsstrategie aufrechterhält. Zum Beispiel kann die Antriebsstrangkomponente den Betrieb in einem nominalen Modus fortsetzen, wo sie auf Grundlage etwa eines vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments und einer Fahrzeuglast angepasst wird. Nach 206 kehrt das Verfahren zu 202 zurück. Jedoch setzt sich das Verfahren mit 218 fort, wenn die Fehlerdauer die Fehlertoleranzzeit überschreitet (JA bei 216).
Bei 218 löst das Diagnosesteuergerät einen aktiven Fehlerzustand der mechanischen Fahrzeugkomponente aus. Somit wird bei 220 die mechanische Fahrzeugkomponente im aktiven Fehlerzustand betrieben. Ein Betrieb der Komponente im Fehlerzustand über ein Diagnosesteuergerät kann umfassen, die nominalen Steuerbefehle außer Kraft zu setzen, die vom Antriebsstrangsteuergerät generiert werden. Wenn zum Beispiel die mechanische Komponente mehrere Kupplungen sind, kann der nominale Steuerbefehl lauten, die eingerückte Kupplung beizubehalten, und der Fehlerzustand kann umgesetzt werden, indem entweder das gesamte oder ein Großteil des Drehmoments beseitigt wird, das an den Fahrzeugrädern anliegt, indem die Schließkraft der Kupplungen beseitigt wird, um die Kupplungen in einen geöffneten Zustand zu bringen. In anderen Beispielen, in denen die mechanische Komponente ein elektrischer Umrichter ist, kann der Fehlerzustand verwirklicht werden, indem ein nominaler Steuerbefehl, dem Motor Wechselstrom vom Umrichter bereitzustellen, außer Kraft gesetzt wird, wodurch die Übertragung von Wechselstrom, der vom Umrichter an die elektrische Maschine bereitgestellt wird, unterbrochen (z. B. ausgesetzt oder signifikant unterbunden) wird. Zum Beispiel können einer oder mehrere Schalter in einem Mehrphasenumrichter geöffnet werden, um die Leistungsübertragung an die elektrischen Maschine zu reduzieren. Auf diese Weise kann unbeabsichtigtes Verhalten einer Fahrzeugkomponente, das unter Umständen zu einer unerwünschten Fahrzeugbewegung führt, schnell erkannt und abgestellt werden. Folglich stellt das Antriebsstrangsystem eine vorhersagbarere Leistung in der Wahrnehmung des Fahrzeugführers bereit. Wenn die mechanische Komponente eine Differenzialsperrkupplung ist, kann der Betrieb der Sperrkupplung im Fehlerzustand umfassen, die Kupplung auszurücken, was unter Umständen einen Befehl zur Sperrung des Differenzials außer Kraft setzt.
3 zeigt ein weiteres Verfahren 300 für die Fehlerdiagnose von Kupplungen in einem Fahrzeugsystem. In 302 sammelt das Verfahren Fahrzeugbetriebsdaten aus dem Fahrzeugsystem über eine Erfassungseinheit eines Steuergeräts. Zum Beispiel kann ein Geschwindigkeitssensor eingesetzt werden, um eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu messen. Ferner, bei 302, stellt das Steuergerät die Position von einer oder mehreren Kupplungen fest (z. B. ob jede Kupplung jeweils in einem geöffneten oder geschlossenen Zustand ist). Genauer ausgeführt, können die Kupplungseinstellungen des Getriebes als entweder eingerückt oder ausgerückt erkannt werden. Ferner können in bestimmten Fällen die Kupplungseinstellungen als teilweise eingerückt oder ausgerückt erkannt werden.
Bei 304 gleicht das Verfahren die Kupplungseinstellungen gegen eine Lookup-Wahrheitstabelle ab, um eine Fehlerbedingung zu erkennen. Die Lookup-Wahrheitstabelle kann obere und untere Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwerte umfassen, die Kupplungspositionen entsprechen, die die Kupplungseinstellungen für ungültig erklären. In anderen Beispielen kann die Lookup-Wahrheitstabelle andere Bereiche von Betriebsparametern angeben, um unzulässige Bedingungen zu erkennen. Die Wahrheitstabelle kann daher einen Satz Bedingungen (z. B. Kupplungspositionen, Fahrzeuggeschwindigkeiten usw.) ausdrücken, die unerwünscht sind. Eine beispielhafte Wahrheitstabelle ist hier bezugnehmend auf 4 näher beschrieben. Als Nächstes, bei 306, erfolgt eine Feststellung, ob die Betriebsbedingungen zulässig sind.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und Kupplungspositionen auf Grundlage der Überprüfung anhand der Wahrheitstabelle zulässig sind (JA bei 306), setzt sich das Verfahren mit 308 fort, wo die aktuelle Fahrzeugbetriebsstrategie in der Art aufrechterhalten wird, dass zum Beispiel die Kupplungspositionen durch Befehle von einem Antriebsstrangsteuergerät gesteuert werden. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und Kupplungspositionen als unzulässig (NEIN bei 306) festgestellt werden, wird eine Fehlerbedingung erkannt und das Verfahren bei 312 fortgesetzt.
Bei 312 stellt das Verfahren die Dauer der Fehlerbedingung fest (z. B. die seit Erkennung der Fehlerbedingung vergangene Zeit), wie in den vorstehenden Schritten beschrieben, und gleicht die Fehlerdauer gegen eine Fehlertoleranzzeit ab, wie weiter oben beschrieben. Wenn die Fehlerdauer die Fehlertoleranzzeit unterschreitet (NEIN bei 312), setzt sich das Verfahren mit 308 fort, um die aktuelle Fahrzeugbetriebsstrategie aufrechtzuerhalten. Jedoch setzt sich das Verfahren mit 314 fort, wenn die Fehlerdauer die Fehlertoleranzzeit überschreitet (JA bei 312). Die Verwendung der Fehlertoleranzzeit ermöglicht es, die Diagnosezuverlässigkeit weiter zu erhöhen.
Bei 314 löst das Verfahren einen aktiven Fehlerzustand der mehreren Kupplungen aus. Somit werden bei 316 die eine oder mehrere Kupplungen im aktiven Fehlerzustand betrieben. Erneut kann ein Betrieb der Kupplungen in einem aktiven Fehlerzustand umfassen, die Kupplungen zu öffnen, um eine Drehmomentübertragung vom Getriebe an die Antriebsräder zu verhindern, und einen Befehl, die Kupplungen zu schließen, außer Kraft zu setzen. Eine Kupplung für eine Differenzialsperrvorrichtung zu betreiben, kann umfassen, eine Sperrkupplung zu öffnen, um eine Differenzialsperre zu beenden. Verfahren 300 ermöglicht es, eine unzulässige Kupplungseinstellung, die zu einer unerwarteten Fahrzeugverzögerung führt, schnell und verlässlich festzustellen. Nach der zügigen Feststellung der unzulässigen Kupplungspositionen werden Schritte unternommen, um die unzulässigen Kupplungseinstellungen zu beenden. Unerwartete Veränderungen in der Antriebsstrangleistung können dadurch abgemildert werden.
4 zeigt eine beispielhafte Lookup-Wahrheitstabelle 400, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit mit Kupplungseinstellungen abzugleichen. Die Lookup-Wahrheitstabelle 400 kann in einer Speichereinheit eines Diagnosesteuergeräts (z. B. Speichereinheit 120 und Diagnosesteuergerät 112, wie in 1 gezeigt) gespeichert sein. Reihen der Lookup-Wahrheitstabelle 400 sind mit oberen und unteren Geschwindigkeitsschwellenwerten, die einer Vielzahl von unzulässigen Kupplungspositionseinstellungen (z. B. geöffnet oder geschlossen) entsprechen, gefüllt. Genauer ausgeführt, werden unzulässige Kupplungspositionseinstellungen für fünf Kupplungen, A-E, während des Fahrzeugbetriebs innerhalb vorab bestimmter Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche bereitgestellt. Jedoch können in anderen Beispielen Lookup-Wahrheitstabellen mit einer alternativen Anzahl Kupplungen verwendet werden.
In einer Diagnoseroutine kann das Diagnosesteuergerät eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Vielzahl von Kupplungspositionseinstellungen feststellen und die Geschwindigkeit und Kupplungspositionseinstellungen gegen die Lookup-Wahrheitstabelle abgleichen, um nicht überprüfte Bedingungen festzustellen, die auf eine Fehlerbedingung hinweisen. Mit anderen Worten kann das Diagnosesteuergerät die Lookup-Wahrheitstabelle 400 verwenden, um die tatsächlichen Fahrzeugeinstellungen gegen einen vorab bestimmten und eingegrenzten Satz unzulässiger Einstellungen abzugleichen. Auf diese Weise wird ein einfacheres und zuverlässigeres System für eine Diagnose der mechanischen Komponente bereitgestellt, im Vergleich zu Diagnosesystemen, die angeforderte oder beabsichtigte Komponenteneinstellungen gegen tatsächliche Komponenteneinstellungen abprüfen. Beim Abgleich von Fahrzeuggeschwindigkeit und Kupplungspositionen gegen Lookup-Wahrheitstabelle 400 können verschiedene Kupplungsbedingungen dazu führen, dass das Diagnosesteuergerät feststellt, dass eine unzulässige Einstellung vorliegt. Zum Beispiel gibt die Lookup-Wahrheitstabelle 400 in einer ersten Reihe 402 in einem Beispiel einen unteren Geschwindigkeitsschwellenwert von -10 m/s und einen oberen Geschwindigkeitsschwellenwert von 5 m/s an. Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit zwischen -10 m/s und 5 m/s fährt, kann eine nicht überprüfte Kupplungsbedingung erkannt werden, wenn: Kupplung A geschlossen ist, Kupplung B geschlossen ist und Kupplung D geöffnet ist. In der zweiten Reihe 404 der Lookup-Wahrheitstabelle kann die Schlussfolgerung einer unzulässigen Einstellung gezogen werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen -10 m/s und -1 m/s liegt und Kupplung A geschlossen ist, Kupplung B geschlossen ist und Kupplung D geschlossen ist. In der dritten Reihe 406 der Lookup-Wahrheitstabelle kann das Steuergerät feststellen, dass eine unzulässige Einstellung vorliegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 1 m/s ist und die Kupplungen C und D beide geschlossen sind.
In anderen Beispielen kann eine einzelne Kupplungsbedingung zur Schlussfolgerung einer unzulässigen Einstellung führen. Zum Beispiel kann in der dritten Reihe der Lookup-Wahrheitstabelle, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 1 m/s und Kupplung E geschlossen ist, das Diagnosesteuergerät urteilen, dass eine unzulässige Kupplungseinstellung vorliegt. Ferner kann eine unbekannte oder nicht feststellbare Kupplungsposition als nicht überprüfte Bedingung betrachtet werden. Des Weiteren kann eine unbekannte oder nicht feststellbare Fahrzeuggeschwindigkeit ebenfalls als nicht überprüfte Bedingung, die auf einen Fehler hindeutet, betrachtet werden.
Das Diagnosesteuergerät kann jede der vorstehend genannten Einstellungen als eine Fehlerbedingung erkennen und kann einen aktiven Fehlerzustand auslösen, um die Kupplungen in einem Fehlermodus zu betreiben (z. B. durch Öffnen einer oder mehrerer der Kupplungen A-E). Die Wahrheitstabelle 400 ermöglicht eine verlässliche Diagnose der Kupplungen, indem sie nicht überprüfte Bedingungen, von denen bekannt ist, dass sie unerwünschte Veränderungen in der kinematischen Fahrzeugleistung (z. B. unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung/-verzögerung) auslösen, bereitstellt. Folglich kann die Diagnoseroutine nicht nur auf dem Abgleich beabsichtigter Kupplungseinstellungen mit tatsächlichen Kupplungseinstellungen beruhen, was unter Umständen zu einer unnötigen Auslösung des Fehlerzustands führt, der die Fahrzeugleistung beeinträchtigt, und es ist eine effizientere und zuverlässigere Diagnoseroutine, die gegen inakzeptable Kupplungsbedingungen absichert, möglich.
5 zeigt ein Diagramm 500, das Bereiche von Betriebsbedingungen veranschaulicht, die auf einen Fehler einer mechanischen Komponente hinweisen können. Diagramm 500 umfasst eine horizontale Achse, die eine Antriebsvorrichtungseingabe von einem Fahrzeugführer angibt, etwa eine Position eines Fahrpedals. Die Fahrpedalposition ist als ein Prozentsatz dargestellt, um den das Fahrpedal niedergedrückt wird, der sich entlang der horizontalen Achse in Pfeilrichtung erhöht. Diagramm 500 umfasst ferner eine vertikale Achse, die ein Raddrehmoment angibt, das an den Fahrzeugantriebsrädern anliegt, das sich in Pfeilrichtung auf einen maximalen Drehmomentwert erhöht. Diagramm 500 umfasst auch einen Fahrpedalschwellenwert 506 und einen Drehmomentschwellenwert 508.
Fahrzeugbetriebsbedingungen, bei denen das Raddrehmoment den Drehmomentschwellenwert 508 überschreitet und der Niederdrückwert des Fahrpedals geringer als der Fahrpedalschwellenwert 506 ist, wie in Region 502 gezeigt, können als unzulässige Einstellungen erkannt werden, was zu unbeabsichtigter Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung führen kann. Genauer ausgeführt, kann eine relativ geringe Fahrpedalanforderung (unterhalb von Fahrpedalschwellenwert 506) anzeigen, dass eine Fahrzeugbeschleunigung nicht erwünscht ist, sodass ein übermäßiges Raddrehmoment (oberhalb des Drehmomentschwellenwerts 508) zu unerwünschter Beschleunigung führen kann. Folglich können eine Fahrpedalanforderung und ein Raddrehmoment, die in die Region 502 fallen, von einem Diagnosesteuergerät als Fehlerbedingung erkannt werden, und das Diagnosesteuergerät kann, nach Ablauf der Fehlertoleranzzeit, die mechanische Komponente in einem Fehlerzustand betreiben, um eine unerwünschte Fahrzeugbeschleunigung zu beenden oder von vornherein zu vermeiden. Das Auslösen des aktiven Fehlerzustands kann in einigen Fällen umfassen, die Getriebekupplungen in einen geöffneten Zustand zu bringen, um eine weitere Übertragung von Leistung an die Antriebsräder des Fahrzeugs zu verhindern, was die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass es zu weiterer unbeabsichtigter Beschleunigung kommt.
Ebenfalls in 5 gezeigt ist eine Region 504, die einen Bereich von Betriebsbedingungen angibt, in dem eine unbeabsichtigte Drehmomentübertragung zwischen Motor und Rädern stattfindet, aber steuerbar ist. Daher können, anders als in Fehlerregion 502, wenn der Antriebsstrang unter Bedingungen innerhalb von Region 504 betrieben wird, die Steuerungseinstellungen geändert werden, anders als beim Betrieb der Antriebsstrangkomponente in einem Fehlerzustand. Insbesondere ist Region 504 als ein Szenario dargestellt, in dem eine Fahrpedalanforderung den Fahrpedalschwellenwert 506 überschreitet. Daher kann in Region 504 die Drehmomentanforderung entfernt werden, um eine unbeabsichtigte Beschleunigung zu verhindern. So ist es bei Fahrzeugbetriebsbedingungen, die in Region 504 fallen, unter Umständen nicht wünschenswert, einen aktiven Fehlerzustand einer mechanischen Fahrzeugkomponente auszulösen. Es ist daher möglich, ein überflüssiges Auslösen des aktiven Fehlerzustands zu vermeiden, der die Fahrzeugleistung herabsetzen kann.
Diagramm 500 zeigt ferner, durch eine gestrichelte Linie angegeben, ein Kriechmoment. In einigen Fällen kann im Fall einer Fahrpedalanforderung von 0 % eine kleine Menge Kriechmoment an den Fahrzeugrädern anliegen. Der Drehmomentschwellenwert 508 wird dahin gehend ausgewählt, dass der Wert größer als der Kriechmomentwert ist, da bei der kleinen Menge anliegenden Kriechmoments die Aktivierung des Fehlermodus unnötig sein kann. Somit kann das System wiederum ein unnötiges Auslösen des aktiven Fehlerzustands verhindern.
6 veranschaulicht ein Zeitverlaufsdiagramm 600 einer anwendungsbezogenen Diagnosesteuerungsstrategie für eine mechanische Fahrzeugkomponente. In jedem Graph des Zeitverlaufsdiagramms ist die Zeit auf der Abszisse angegeben und erhöht sich in Pfeilrichtung. Die Ordinate in Graph 602 gibt die Menge elektrischer Leistung an, die vom Umrichter an die elektrische Maschine übertragen wird, und die Ordinate für Graph 608 gibt den Fehlerzustand an (aktiviert und deaktiviert). Die Ordinate für Graph 604 gibt das Drehmoment an, das an den Rädern anliegt, das sich in Pfeilrichtung erhöht. Die Ordinate für Graph 606 gibt eine Fahrpedalposition an, die als ein Prozentsatz ausgedrückt sein kann, um den das Fahrpedal niedergedrückt wird, der sich in Pfeilrichtung erhöht. Die Ordinate für Graph 609 gibt eine Fahrzeuggeschwindigkeit an, die sich in Pfeilrichtung erhöht. 6 zeigt auch einen Drehmomentschwellenwert 610 und einen Fahrpedalschwellenwert 612 (z. B. 15 %, 14 % oder 12 %) und einen Fahrzeuggeschwindigkeitschwellenwert 614 (z. B. 5 m/s, 3 m/s oder 1 m/s).
Von t0 bis t1 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als der Schwellenwert 614, der Niederdrückwert des Fahrpedals ist geringer als der Schwellenwert 612 und der Umrichter beginnt, Wechselstrom an die elektrische Maschine zu übertragen. Auf diese Weise erhöht sich das anliegende Drehmoment von t0 zu t1. Wenn jedoch das anliegende Drehmoment den Drehmomentschwellenwert 610 bei t1 überschreitet, und die Fahrpedalposition unterhalb des Schwellenwerts 612 bleibt, erkennt das Diagnosesteuergerät, dass eine unzulässige Bedingung vorliegt.
Von t1 zu t2 misst das Diagnosesteuergerät die Dauer der unzulässigen Bedingung. Die Zeit zwischen t1 und t2 kann die oben beschriebene Fehlertoleranzzeit sein, die als eine Eingangsbedingung für den Fehlerzustand des Umrichters umgesetzt sein kann. Bei t2 trifft die Dauer der unzulässigen Bedingung auf die Fehlertoleranzzeit und das Diagnosesteuergerät löst einen aktiven Fehlerzustand aus, bei dem der Wechselstrom, der vom Umrichter an die elektrische Maschine bereitgestellt wird, signifikant und abrupt abnimmt. Auf diese Weise kann auch auf das an den Rädern anliegende Drehmoment abnehmen, und eine unerwünschte Fahrzeugbeschleunigung, die durch die Interaktion zwischen dem Umrichter und der elektrischen Maschine verursacht wird, wird verhindert. In einigen Fällen kann das anliegende Drehmoment auf ein Niveau unterhalb des Schwellenwerts 610 abnehmen, das Steuergerät kann jedoch weiterhin die Fahrzeugbetriebsbedingung(en) als unzulässig erkennen, wenn der Niederdrückwert des Fahrpedals unterhalb des Schwellenwerts 612 bleibt.
Von t2 bis t3 wird das Fahrpedal stärker niedergedrückt und das anliegende Drehmoment kann sich weiter entsprechend erhöhen, während der Fehlerzustand aktiviert bleibt. Wenn jedoch die Fahrpedalposition (z. B. die Anforderung) bei t3 den Fahrpedalschwellenwert 612 überschreitet, deaktiviert das Diagnosesteuergerät den Fehlerzustand und der Umrichter kann die normale Übertragung von Wechselstrom an die elektrische Maschine wieder aufnehmen.
7 veranschaulicht ein weiteres Zeitverlaufsdiagramm 700 einer anwendungsbezogenen Diagnosesteuerungsstrategie für eine mechanische Fahrzeugkomponente. In jedem Graph des Zeitverlaufsdiagramms ist die Zeit auf der Abszisse angegeben und erhöht sich in Pfeilrichtung. Die Ordinaten für die Graphen 702, 703 geben die tatsächliche Kupplungspositionseinstellung (geöffnet oder geschlossen) einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung an, und die Ordinate für Graph 704 gibt die Fahrzeuggeschwindigkeit an, die sich in Pfeilrichtung erhöht. Die Ordinate für Graph 708 gibt den Fehlerzustand (aktiviert und deaktiviert) an. 7 zeigt auch den unteren bzw. oberen Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert 710 bzw. 712.
Von t0 bis t1 erhöht sich die Fahrzeuggeschwindigkeit, während die erste und zweite Kupplung geschlossen sind. In einigen Fällen kann das Diagnosesteuergerät die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Kupplungspositionen feststellen und diese Einstellungen gegen eine Lookup-Wahrheitstabelle abgleichen, etwa Tabelle 400, die in 4 gezeigt ist, um unzulässige Kupplungspositionen zu erkennen, die auf einen Fehler im Antriebsstrang hinweisen.
Bei t1 gelangt die Fahrzeuggeschwindigkeit in eine Region zwischen dem unteren Geschwindigkeitsschwellenwert 710 und dem oberen Geschwindigkeitsschwellenwert 712 und das Diagnosesteuergerät erkennt, dass die Kupplungen geschlossen sind und im Geschwindigkeitsbereich zwischen oberem und unterem Schwellenwert eine unzulässige Einstellung stattfindet. Somit erkennt das Diagnosesteuergerät, dass eine unzulässig Kupplungsbedingung vorliegt.
Von t1 zu t2 misst das Diagnosesteuergerät die Dauer der unzulässigen Einstellungen. Die Zeit zwischen t1 und t2 kann die oben beschriebene Fehlertoleranzzeit sein, die als eine Eingangsbedingung für eine Aktivierung des Fehlerzustands der ersten und zweiten Kupplung verwendet werden kann. Bei t2 erreicht die Dauer des Fehlerzustands die Fehlertoleranzzeit und der Fehlerzustand wird aktiviert, indem die mehreren Kupplungen in einen geöffneten Zustand versetzt werden. Nach t2, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb des unteren Geschwindigkeitsschwellenwerts 710 und unterhalb des oberen Geschwindigkeitsschwellenwerts 712 bleibt, bleibt der Fehlerzustand aktiv und die Kupplungen werden in einer geöffneten Position gehalten. Auf diese Weise kann eine ungültige Kupplungseinstellung schnell und verlässlich erkannt werden, indem die unzulässigen Kupplungspositionen einem Geschwindigkeitsbereich zugeordnet und dann beendet werden, um die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Fahrzeugverzögerung oder -beschleunigung zu verringern.
Die technische Wirkung der hier beschriebenen Antriebsstrangsysteme und -verfahren besteht darin, Fehler im Antriebsstrang effizient und verlässlich durch die Verwendung eines vorab bestimmten Satzes unzulässiger Komponenteneinstellungen zu diagnostizieren und unerwünschte Fahrzeugverhalten zu vermeiden, die unerwartete Veränderungen in einer Antriebsstrangleistung verursachen können, etwa eine unbeabsichtigte Beschleunigung oder Bewegung des Fahrzeugs in eine unbeabsichtigte Richtung.
Die Erfindung wird in den folgenden Absätzen näher beschrieben. In einem Aspekt ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems vorgesehen, umfassend: in einem Diagnosesteuergerät oder einer Diagnoseverarbeitungseinheit, das/die unabhängig von einem Antriebsstrangsteuergerät bzw. einer Antriebsstrangverarbeitungseinheit ist, Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit über einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; Feststellen einer Position mehrerer Kupplungen in einem Getriebe des Fahrzeugsystems; Erkennen eines unzulässigen Kupplungszustands auf Grundlage der Kupplungspositionen und einer Fahrzeuggeschwindigkeit; und in Reaktion auf das Erkennen des unzulässigen Kupplungszustands Betrieb der mehreren Kupplungen in einem Fehlerzustand. In einem Beispiel kann der unzulässige Kupplungszustand erkannt werden, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit und Kupplungsposition mit einer Lookup-Wahrheitstabelle abgeglichen wird; und Reihen der Lookup-Wahrheitstabelle enthalten untere und obere Fahrzeugschwellenwerte, die einer Vielzahl unzulässiger Kupplungspositionseinstellungen entsprechen. In einem anderen Beispiel können die mehreren Kupplungen nur im Fehlerzustand betrieben werden, wenn der unzulässige Kupplungszustand eine Fehlertoleranzzeit überschreitet. In noch einem anderen Beispiel kann die Fehlertoleranzzeit ein fester Wert sein. In einem anderen Beispiel sind die Schritte Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit, Feststellen der Position der mehreren Kupplungen, Erkennen des unzulässigen Kupplungszustands und Betrieb der mehreren Kupplungen im Fehlerzustand durch das Diagnosesteuergerät umgesetzt, das sich vom Antriebsstrangsteuergerät unterscheidet. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren, im Antriebsstrangsteuergerät, während die mehreren Kupplungen nicht in der unzulässigen Kupplungsposition sind, den Betrieb der mehreren Kupplungen auf Grundlage von Anweisungen eines Fahrzeugführers mit einer Eingabevorrichtung umfassen. In einem anderen Beispiel sind die Schritte Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit, Feststellen der Position der mehreren Kupplungen, Erkennen des unzulässigen Kupplungszustands und Betrieb der mehreren Kupplungen im Fehlerzustand durch die Diagnoseverarbeitungseinheit umgesetzt, die sich von einer Antriebsstrangverarbeitungseinheit unterscheidet, und wobei die Diagnoseverarbeitungseinheit und die Antriebsstrangverarbeitungseinheit in einem Fahrzeugsteuergerät enthalten sein können. In einem anderen Beispiel umfasst der Betrieb der mehreren Kupplungen im Fehlerzustand das Ausrücken einer oder mehrerer der mehreren Kupplungen. In einem anderen Beispiel können die mehreren Kupplungen im Fehlerzustand betrieben werden, indem Befehle vom Antriebsstrangsteuergerät oder von der Antriebsstrangverarbeitungeinheit außer Kraft gesetzt werden.
In einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems vorgesehen. Das Verfahren umfasst, in einem Diagnosesteuergerät, das unabhängig von einem Antriebsstrangsteuergerät ist, Feststellen einer Fahrzeuggeschwindigkeit über einen Fahrzeugsensor; Feststellen einer Position mehrerer Kupplungen in einem Getriebe des Fahrzeugsystems; Erkennen eines unzulässigen Kupplungszustands durch Abgleich der Fahrzeuggeschwindigkeit und Kupplungspositionen mit einer Lookup-Wahrheitstabelle; und in Reaktion auf das Erkennen des unzulässigen Kupplungszustands und wenn der unzulässige Kupplungszustand eine Fehlertoleranzzeit überschreitet, Betrieb der mehreren Kupplungen in einem Fehlerzustand. In einem Beispiel können Reihen der Lookup-Wahrheitstabelle untere und obere Geschwindigkeitsschwellenwerte umfassen, die einer Vielzahl unzulässiger Kupplungseinstellungen entsprechen, In einem anderen Beispiel kann der Betrieb der mehreren Kupplungen im Fehlerzustand umfassen, eine oder mehrere der mehreren Kupplungen auszurücken, indem Befehle vom Antriebsstrangsteuergerät oder der Antriebsstrangverarbeitungseinheit außer Kraft gesetzt werden, um eine Übertragung von Drehmoment von dem Getriebe an mehrere Antriebsräder zu verhindern. In noch einem anderen Beispiel können die mehreren Kupplungen in einem Automatikgetriebe oder einem Hybridgetriebe angeordnet sein.
In noch einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, das ein Getriebe umfasst, das mehrere Kupplungen einschließt, die selektiv ein- und ausrücken, um das Getriebe in eins einer Vielzahl diskreter Übersetzungsverhältnisse zu versetzen; ein Diagnosesteuergerät oder eine Diagnoseverarbeitungseinheit, umfassend: Anweisungen, die bei Ausführung das Diagnosesteuergerät oder die Diagnoseverarbeitungseinheit veranlassen: eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor festzustellen, eine Position der mehreren Kupplungen festzustellen; und einen unzulässigen Kupplungszustand auf Grundlage der Kupplungspositionen und einer Fahrzeuggeschwindigkeit zu erkennen; und Anweisungen, die bei Ausführung, wenn der unzulässige Kupplungszustand länger anhält als eine Fehlertoleranzzeit, das Diagnosesteuergerät oder die Diagnoseverarbeitungseinheit veranlassen: die mehreren Kupplungen in einem Fehlerzustand zu betreiben.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann die unzulässige Kupplungsposition unter Verwendung einer Lookup-Wahrheitstabelle erkannt werden.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann eine einzelne Bedingung verwendet werden, um den unzulässigen Kupplungszustand zu erkennen.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann die Fehlertoleranzzeit dynamisch sein und wird auf Grundlage einer oder mehrerer Fahrzeugbetriebsbedingungen angepasst.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Getriebe ein Automatikgetriebe sein.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann das Getriebe ein Hybridgetriebe sein.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte können die mehreren Kupplungen eine Sperrkupplung umfassen, die in einem Differenzial enthalten ist.
In einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems mit einer elektrischen Maschine bereitgestellt, umfassend: in einem Diagnosesteuergerät oder einer Diagnoseverarbeitungseinheit, das/die unabhängig von einem Antriebsstrangsteuergerät bzw. einer Antriebsstrangverarbeitungseinheit ist, Feststellen eines Eingabevorrichtungszustands und eines Drehmoments einer elektrischen Maschine; Feststellen einer Fehlerbedingung einer Fahrzeugkomponente auf Grundlage des Eingabevorrichtungszustands und des Drehmoments der elektrischen Maschine; und in Reaktion auf das Feststellen der Fehlerbedingung, Auslösen eines Fehlerzustands der Fahrzeugkomponente und Steuern der Fahrzeugkomponente in einem Fehlermodus. In einem Beispiel können die Schritte Feststellen des Eingabevorrichtungszustands, Feststellen der Fehlerbedingung und Auslösen des Fehlerzustands in einem Diagnosekern umgesetzt sein, der unabhängig von einem Antriebsstrangkern in einem Fahrzeugsteuergerät ist; und das Steuern der Fahrzeugkomponente kann umfassen, Steuerbefehle des Antriebsstrangkerns außer Kraft zu setzen. In einem anderen Beispiel können die Schritte Feststellen des Eingabevorrichtungszustands, Feststellen der Fehlerbedingung und Auslösen des Fehlerzustands in dem Diagnosesteuergerät umgesetzt sein, das unabhängig vom Antriebsstrangsteuergerät ist; und das Steuern der Fahrzeugkomponente kann umfassen, Steuerbefehle des Antriebsstrangsteuergeräts außer Kraft zu setzen. In noch einem anderen Beispiel kann der Eingabevorrichtungszustand eine Leistungsanforderung sein; und das Verfahren kann ferner umfassen: Feststellen eines prognostizierten Raddrehmoments auf Grundlage des Drehmoments der elektrischen Maschine; und Feststellen der Fehlerbedingung kann umfassen, festzustellen, dass eine Fehlerbedingung vorliegt, wenn das prognostizierte Raddrehmoment größer als ein Schwellenwert und die Leistungsanforderung geringer als ein Schwellenwert ist. In noch einem anderen Beispiel kann der Eingabevorrichtungszustand eine Gangwahlhebelposition sein; und das Verfahren kann ferner umfassen: Feststellen eines prognostizierten Raddrehmoments auf Grundlage des Drehmoments der elektrischen Maschine; und Feststellen der Fehlerbedingung kann umfassen, festzustellen, dass eine Fehlerbedingung vorliegt, wenn das prognostizierte Raddrehmoment größer als ein Schwellenwert ist und in eine Richtung erfolgt, die einer Richtung entgegengesetzt ist, die der Gangwahlhebel vorgibt. In einem anderen Beispiel kann die Fahrzeugkomponente ein Getriebe sein, das eine oder mehrere Kupplungen umfasst, wobei das Steuern des Getriebes umfasst, die eine oder mehreren Kupplungen zu öffnen. In einem anderen Beispiel kann die Fahrzeugkomponente ein Umrichter sein, wobei das Steuern des Umrichters im Fehlermodus umfasst, einen Leistungsfluss vom Umrichter zur elektrischen Maschine zu verringern. In einem anderen Beispiel kann der Schritt, die Fehlerbedingung festzustellen, festgestellt werden, während eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Schwellenwert ist, und das Verfahren kann ferner umfassen, die Feststellung der Fehlerbedingung zu verhindern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der Schwellenwert ist. In einem anderen Beispiel kann der Fehlerzustand ausgelöst werden, wenn die Fehlerbedingung für eine Dauer anhält, die einen Schwellenwert überschreitet.
In einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems mit einer elektrischen Maschine bereitgestellt. Das Verfahren umfasst, eine Diagnoseverarbeitungseinheit in einem Steuergerät zu betreiben, um: ein Drehmoment einer elektrischen Maschine festzustellen; ein Raddrehmoment aus dem Drehmoment der elektrischen Maschine abzuleiten; und in Reaktion darauf, dass das Raddrehmoment einen Schwellenwert überschreitet, eine Fehlerbedingung auszulösen, die einer von einem Umrichter, einer elektrischen Maschine oder einem Getriebe entspricht, und eine Steuerung des Umrichters, der elektrischen Maschine oder des Getriebes durch eine Antriebsstrangverarbeitungseinheit außer Kraft zu setzen. In einem Beispiel kann die Fehlerbedingung ausgelöst werden, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Schwellenwert ist. In einem anderen Beispiel kann die Fehlerbedingung eine Bedingung sein, bei der die Radrichtung einer angeforderten Radrichtung entgegengesetzt ist.
In einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, das ein Diagnosesteuergerät oder eine Diagnoseverarbeitungseinheit umfasst, die mit einer mechanischen Fahrzeugkomponente elektronisch kommuniziert, und umfassend: Anweisungen, die bei Ausführung das Diagnosesteuergerät oder die Diagnoseverarbeitungseinheit dazu veranlassen: einen Eingabevorrichtungszustand (z. B. Leistungsanforderung {Gasanforderung vom Fahrpedal} oder Gangwahlhebelposition) und ein Drehmoment einer elektrischen Maschine festzustellen; und das Vorliegen einer Fehlerbedingung auf Grundlage des Eingabevorrichtungszustands und des Drehmoment der elektrischen Maschine festzustellen; und Anweisungen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, die, wenn die Fehlerbedingung ausgelöst wird, das Diagnosesteuergerät oder die Diagnoseverarbeitungseinheit dazu veranlassen: die mechanische Fahrzeugkomponente in einem Fehlerzustand zu steuern; und die Fahrzeugkomponentensteuerung von einem Antriebsstrangsteuergerät oder einer Antriebsstrangverarbeitungseinheit außer Kraft zu setzen.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann der Eingabevorrichtungszustand eine Leistungsanforderung von einem Pedal sein, und das Vorliegen einer Fehlerbedingung kann festgestellt werden, wenn ein aus dem Drehmoment der elektrischen Maschine abgeleitetes Raddrehmoment größer als ein Schwellenwert und die Leistungsanforderung geringer als ein Schwellenwert ist.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann der Eingabevorrichtungszustand eine Position eines Gangwahlhebels sein; das Vorliegen einer Fehlerbedingung kann festgestellt werden, wenn eine Raddrehzahl in einer Richtung erfolgt, die einer vom Gangwahlhebel angeforderten Richtung entgegengesetzt ist; und die Raddrehzahl kann aus dem Drehmoment der elektrischen Maschine abgeleitet werden.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann die mechanische Fahrzeugkomponente ein Umrichter, eine elektrische Maschine oder ein Getriebe sein, das eine oder mehrere Kupplungen umfasst.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann, wenn die mechanische Komponente ein Umrichter ist, das Steuern des Umrichters im Fehlerzustand umfassen, den Leistungsfluss vom Umrichter zur elektrischen Maschine zu verringern.
In einem beliebigen der Aspekte oder in Kombinationen der Aspekte kann, wenn die mechanische Komponente ein Getriebe ist, ein Steuern des Getriebes umfassen, die eine oder mehreren Kupplungen zu öffnen.
In einer anderen Darstellung wird ein Antriebsstrangsystem bereitgestellt, das ein Antriebsstrangskomponentensteuergerät umfasst, das dafür ausgelegt ist, einen Betrieb mehrerer Kupplungen in einem nominalen Betriebsmodus anzupassen, und ein Antriebsstrangabsicherungssteuergerät, das dafür ausgelegt ist, die mehreren Kupplungen in einer abgesicherten Bedingung zu betreiben, die den nominalen Betriebsmodus außer Kraft setzt, wenn die mehreren Kupplungen in einer unzulässigen Konfiguration sind, die einem Antriebsstrangdrehzahlbereich für einen Fehlerdauerschwellenwert entspricht.
Es sei bemerkt, dass die hierin enthaltenen Beispiele für Steuerungs- und Ermittlungsroutinen mit verschiedenen Antriebsstrang- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Verfahren und Routinen können als ausführbare Befehle in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert werden und können von dem Steuerungssystem, das das Steuergerät einschließt, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Stellgliedern und anderer Antriebsstrang-Hardware ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere von einer Reihe von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie ereignisgesteuerte, unterbrechungsgesteuerte, Multitasking-, Multithreading-Verfahren und dergleichen. Entsprechend können verschiedene veranschaulichte Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel erfolgen oder in einigen Fällen ausgelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt notwendig, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern dient der einfachen Veranschaulichung und Beschreibung. Eine oder mehrere von den dargestellten Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen kann/können abhängig von dem jeweils verwendeten Verfahren wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen einen Code, der in einen nicht-flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Antriebsstrang-Steuerungssystem einzuprogrammieren ist, grafisch darstellen, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Befehle in einem System, das die verschiedenen Antriebsstrang-Hardwarekomponenten einschließt, zusammen mit dem elektronischen Steuergerät ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen in ihrer Natur beispielhaft sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, da viele Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf batterieelektrische Fahrzeuge, Hybridfahrzeuge und Fahrzeuge mit internem Verbrennungsmotor angewendet werden. Ferner können Motoren mit V-6, 1-4, 1-6, V-12, Vierzylinder-Boxermotor und anderen Konfigurationen verwendet werden. Darüber hinaus sollen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, die Begriffe „erster“, „zweiter“, „dritter“ und dergleichen nicht irgendeine Reihenfolge, Position, Menge oder Wichtigkeit bezeichnen, sondern dienen lediglich als Kennzeichnung, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie weitere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart wurden. Dem Fachmann ist offenkundig, dass der offenbarte Gegenstand in anderen konkreten Formen verkörpert sein kann, ohne vom Geist des Gegenstands abzuweichen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten.
Im Sinne der Verwendung in diesem Dokument bedeutet der Begriff „ungefähr“ eine Toleranz von plus oder minus 5 Prozent, es sei denn, es ist anders angegeben.
Die folgenden Ansprüche verweisen insbesondere auf bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich erachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder etwas hierzu Gleichwertiges beziehen. Bei derartigen Ansprüchen versteht sich, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr dieser Elemente weder erforderlich noch ausgeschlossen sind. Andere Kombinationen oder Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, unabhängig davon, ob ihr Schutzumfang breiter, enger, gleich oder unterschiedlich als die ursprünglichen Ansprüche gefasst ist, werden ebenfalls als in den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7980981 B2 [0003]
US 8548712 B2 [0004]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems mit einer elektrischen Maschine, umfassend: in einem Diagnosesteuergerät oder einer Diagnoseverarbeitungseinheit, das/die unabhängig von einem Antriebsstrangsteuergerät bzw. einer Antriebsstrangverarbeitungseinheit ist, Feststellen eines Eingabevorrichtungszustands und eines Drehmoments einer elektrischen Maschine; Feststellen einer Fehlerbedingung einer Fahrzeugkomponente auf Grundlage des Eingabevorrichtungszustands und des Drehmoments der elektrischen Maschine; und in Reaktion auf die Feststellung der Fehlerbedingung, Auslösen eines Fehlerzustands der Fahrzeugkomponente und Steuern der Fahrzeugkomponente in einem Fehlermodus.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Schritte Feststellen des Eingabevorrichtungszustands, Feststellen der Fehlerbedingung und Auslösen des Fehlerzustands in einem Diagnosekern umgesetzt sind, der unabhängig von einem Antriebsstrangkern in einem Fahrzeugsteuergerät ist; und ein Steuern der Fahrzeugkomponente umfasst, Steuerbefehle vom Antriebsstrangkern außer Kraft zu setzen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: die Schritte Feststellen des Eingabevorrichtungszustands, Feststellen der Fehlerbedingung und Auslösen des Fehlerzustands im Diagnosesteuergerät, das unabhängig vom Antriebsstrangsteuergerät ist, umgesetzt sind; und ein Steuern der Fahrzeugkomponente umfasst, Steuerbefehle vom Antriebsstrangsteuergerät außer Kraft zu setzen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner ein Feststellen einer Getriebekupplungsbedingung vor der Feststellung der Fehlerbedingung umfassend, wobei die Fehlerbedingung auf Grundlage der Getriebekupplungsbedingung festgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: der Eingabevorrichtungszustand eine Leistungsanforderung ist; und das Verfahren ferner umfasst: Feststellen eines prognostizierten Raddrehmoments auf Grundlage des Drehmoments der elektrischen Maschine; und das Feststellen der Fehlerbedingung die Feststellung umfasst, dass die Fehlerbedingung vorliegt, wenn das prognostizierte Raddrehmoment größer als ein Schwellenwert und die Leistungsanforderung geringer als ein Schwellenwert ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: der Eingabevorrichtungszustand eine Gangwahlhebelposition ist; und das Verfahren ferner umfasst: Feststellen eines prognostizierten Raddrehmoments auf Grundlage des Drehmoments der elektrischen Maschine; und das Feststellen der Fehlerbedingung die Feststellung umfasst, dass die Fehlerbedingung vorliegt, wenn das prognostizierte Raddrehmoment größer als ein Schwellenwert ist und in eine Richtung erfolgt, die einer Richtung entgegengesetzt ist, die der Gangwahlhebel vorgibt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugkomponente ein Getriebe ist, das eine oder mehrere Kupplungen umfasst, und wobei das Steuern des Getriebes umfasst, die eine oder mehreren Kupplungen zu öffnen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugkomponente ein Umrichter ist und wobei das Steuern des Umrichters im Fehlermodus umfasst, einen Leistungsfluss vom Umrichter zur elektrischen Maschine zu verringern.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt, die Fehlerbedingung festzustellen, festgestellt wird, während eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Schwellenwert ist, und das Verfahren ferner umfasst, die Feststellung der Fehlerbedingung zu verhindern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der Schwellenwert ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fehlerzustand ausgelöst wird, wenn die Fehlerbedingung für eine Dauer anhält, die einen Schwellenwert überschreitet.
Fahrzeugsystem, umfassend: ein Diagnosesteuergerät oder eine Diagnoseverarbeitungseinheit, das/die elektronisch mit einer mechanischen Fahrzeugkomponente kommuniziert, und einschließlich: Anweisungen, die bei Ausführung das Diagnosesteuergerät oder die Diagnoseverarbeitungseinheit veranlassen: einen Eingabevorrichtungszustand und ein Drehmoment einer elektrischen Maschine festzustellen; und das Vorliegen einer Fehlerbedingung auf Grundlage des Eingabevorrichtungszustands und des Drehmoments der elektrischen Maschine festzustellen; und Anweisungen, die bei Auslösen der Fehlerbedingung das Diagnosesteuergerät oder die Diagnoseverarbeitungseinheit veranlassen: die mechanische Fahrzeugkomponente in einem Fehlerzustand zu steuern; und die Steuerung der Fahrzeugkomponente über ein Antriebsstrangsteuergerät oder eine Antriebsstrangverarbeitungseinheit außer Kraft zu setzen.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 11, wobei: der Eingabevorrichtungszustand eine Leistungsanforderung eines Pedals ist; und das Vorliegen der Fehlerbedingung festgestellt wird, wenn ein aus dem Drehmoment der elektrischen Maschine abgeleitetes Raddrehmoment größer als ein Schwellenwert und die Leistungsanforderung geringer als ein Schwellenwert ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei: der Eingabevorrichtungszustand eine Position eines Gangwahlhebels ist; das Vorliegen der Fehlerbedingung festgestellt wird, wenn eine Raddrehzahl in einer Richtung erfolgt, die einer vom Gangwahlhebel angeforderten Richtung entgegengesetzt ist; und die Raddrehzahl aus dem Drehmoment der elektrischen Maschine abgeleitet wird.
Fahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Fehlerbedingung ausgelöst wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Schwellenwert ist und der Fehlerzustand einen Schwellenwert der Dauer überschreitet.
Fahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei: die mechanische Fahrzeugkomponente ein Umrichter, eine elektrische Maschine oder ein Getriebe, das eine oder mehrere Kupplungen umfasst, ist; die mechanische Fahrzeugkomponente der Umrichter ist und wobei das Steuern des Umrichters im Fehlerzustand umfasst, einen Leistungsfluss vom Umrichter zur elektrischen Maschine zu verringern; oder die mechanische Fahrzeugkomponente das Getriebe ist und wobei das Steuern des Getriebes umfasst, die eine oder mehreren Kupplungen zu öffnen.