WO2008017437A2 - Ansteuersystem für eine antriebseinheit eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Ansteuersystem für eine antriebseinheit eines kraftfahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
WO2008017437A2
WO2008017437A2 PCT/EP2007/006925 EP2007006925W WO2008017437A2 WO 2008017437 A2 WO2008017437 A2 WO 2008017437A2 EP 2007006925 W EP2007006925 W EP 2007006925W WO 2008017437 A2 WO2008017437 A2 WO 2008017437A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque
msoll
control unit
drive
bkm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/006925
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2008017437A3 (de
Inventor
Detlef Fuchs
Lothar Rehm
Thomas Von Raumer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG, Daimler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of WO2008017437A2 publication Critical patent/WO2008017437A2/de
Publication of WO2008017437A3 publication Critical patent/WO2008017437A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50—Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/105—Output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the invention relates to a drive system for a drive unit of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a method for operating an electrical machine with an electric drive system which provides a plurality of operating modes of the electric machine and performs a monitoring of an operating variable of the electric machine and / or the drive system.
  • An emergency mode is started when the monitor detects an error that requires activation of an emergency mode.
  • the method can allow additional torque-influencing interventions independently of the torque request of the driver and perform fault monitoring of these interventions.
  • German Offenlegungsschrift DE 102 51 095 A1 discloses a method for operating an electrical machine with a drive system, wherein an operating variable of the electrical machine and / or the drive system is monitored, and wherein the permissibility of an actual torque of the electric machine is checked and, if not. Admissibility of the actual torque an error reaction is initiated.
  • the permissibility of the actual torque is preferably such Checks that a permissible torque is formed from a setpoint torque and predefined limits for the setpoint torque, and that the actual torque is permissible if its deviation from the allowable torque does not exceed a certain amount.
  • the invention can be used to monitor an electrical machine used as a starter / generator in a motor vehicle.
  • the monitoring of control units of a drive system of a drive unit is generally carried out as a three-level monitoring concept.
  • a surveillance concept is known from the document DE 44 38 714 Al. It describes a method and a device for controlling the drive power of a vehicle with a microcomputer having at least two mutually independent planes, wherein a first level performs the control functions and a second level performs the monitoring functions.
  • a third level is a control level which controls the surveillance level and thus the microcomputer.
  • the object of the invention is to present a drive system with high availability with good fault detection and data security.
  • this object is achieved in that the power output stage of the control unit is operable in accordance with an emergency running torque when an emergency running device detects an error in the data transmission of a setpoint torque.
  • An error in the data transfer is typically an interruption of the data transfer. But other mistakes, such as in the carried checksum or an error in the message counter (message counter corresponds to that of the previous message or deviates by more than +1 from that of the previous message) are possible.
  • a data bus input, a data bus output or a combination of both will be referred to as data transmission device.
  • the associated data bus is typically formed as a serial data bus or as a CAN data bus.
  • the power output stage is operated according to the invention in accordance with a run-flat torque. This puts the drive unit in a defined state. This ensures that the drive is in harmless mode. In this way, the drive unit can continue to operate even when a fault occurs. This increases the availability of the drive unit. This also leads to increased availability of the overall system associated with the drive unit.
  • Data transmission device for receiving a desired torque provided, which is designed to be acted upon an emergency running device, so that in the emergency running device, the output of a Notlaufmomentes can be triggered when the data transmission device receives no desired torque.
  • the data transmission device is therefore capable of triggering the output of a Notlaufmoments. If the data transmission device does not receive a setpoint torque, the missing setpoint torque is replaced by the emergency running torque.
  • the emergency running torque is preferably formed from a target axle torque, which in turn is formed from the signal of an accelerator pedal. For this purpose, a target torque of the drive unit is calculated from the target axle torque. This nominal torque of the drive unit is output as emergency torque.
  • actuators or sensors of an internal combustion engine can be controlled in accordance with this emergency torque. This makes it possible to prevent erroneous inadmissible control of the drive unit without disabling the drive of the drive unit. This increases the availability of the drive unit and the entire drive system.
  • a desired axle torque or a desired torque of the drive unit can be limited to the value of an allowable torque associated therewith and can be output from the first torque comparator to a data transmission device and / or the emergency running device if the first torque comparator detects that the desired axle torque or desired torque is Drive unit exceeds the permissible torque associated with it. This limits the torque to a non-critical and permissible value.
  • Moment comparator is an invalid value or shutdown signal to a data transmission device and / or
  • Emergency running devices can be issued if a setpoint axle torque or a setpoint torque of the drive unit exceeds its permissible torque assigned to it for longer than a definable debounce time. Via an invalid value or a switch-off signal, it is possible to have a drive unit, a control unit and / or disable other security-related facilities. This measure is particularly desirable when the drive system determines that it can not resolve a detected fault beyond a tolerable period of time. This prevents a fault of a device of the drive system to affect other devices.
  • a second torque comparator is provided, by means of which a remedy can be triggered if the second torque comparator detects that an actual torque of the drive unit supplied to it exceeds a setpoint torque of the drive unit supplied to it via an emergency running device beyond a definable tolerance range. In this way, an impermissibly high actual torque can be detected. By initiating a remedial action damage can be avoided and a permissible operating state of the drive unit can be ensured.
  • a remedy is that above a speed no moment may be made more (implementation in an internal combustion engine by injection quantity limit). Thus, an inadmissibly high actual torque can be prevented.
  • the emergency torque can be fed to the second torque comparator as a setpoint torque if the emergency running device detects an error in the data transmission of the setpoint torque.
  • the second comparator even then perform a review of the actual torque, if the target torque was not or incorrectly transmitted. In case of a message interruption of the of
  • Data transfer device transmitted target torque is a formed on the emergency device from the output data of the first comparator Notlaufmoment (result of the first comparator converted to crankshaft torque) specified, and the second comparator instead of the faulty / missing setpoint torque of the
  • control unit of an internal combustion engine is assigned, wherein in the control unit an incoming driver request torque processed and a nostiticianbares axle target torque can be passed to a hybrid control unit.
  • a distributed system can be represented, in which the control of the actuators in local proximity to the actuators takes place (because, for example, the power electronics including control is located directly on the machine). In this case, no cables for the machine are necessary, but it can also be used power busbars instead.
  • Power busbars are rigid tracks that are cost-effective to manufacture and robust against heat, moisture, dirt and mechanical stress.
  • Converting the driver's desired torque into a desired axle torque has the advantage that this desired axle torque is independent of the type and extent of the available drive units and the transmission ratio of the drive train.
  • different internal combustion engines can be coordinated via a hybrid control unit.
  • the axle target torque is available even when operating this internal combustion engine and is also usable in the absence or failure of a hybrid control unit.
  • the transfer to a hybrid control unit makes it possible to carry out a coordination of a plurality of drive units outside the control unit of the internal combustion engine and thus relieve the control unit of the internal combustion engine of these tasks.
  • individual target torques for drive units to be controlled can be formed in the hybrid control unit from the target axle torque, and these individual set torques can be relayed by the hybrid control unit to the control units of the drive units to be controlled. This allows central coordination of all the drive units to be controlled.
  • control units of the drive units to be controlled are connected to the hybrid control unit such that the actual torques of the drive units can be relayed by the control units of the drive units to the hybrid control unit via a data transmission device.
  • the hybrid control unit is able to monitor the proper implementation of the requirements and, if necessary. regulate intervene.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an inventive driving system with a control unit for an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a control system according to the invention with a plurality of control units
  • All devices and other components of the control unit shown in FIGS. 1 and 2 can equally be embodied as an electronic component as a functionality or memory area of a computer component, as software or as a comparable component.
  • FIG. 1 shows the internal structure of an embodiment of a control unit 100 of an internal combustion engine.
  • This control unit 100 of an internal combustion engine for example, in a drive system for a hybrid drive, as shown in Fig. 2, are used.
  • the control unit 100 has a functional level 3 and a functional monitoring level 4.
  • the control unit 100 receives information about the accelerator pedal position. This accelerator pedal position can be assigned to a driver's desired torque M_driver.
  • the accelerator pedal 1 transmits the information about the accelerator pedal position to the control unit 100.
  • the control unit 100 then forms in a device 5 of the functional level 3 a setpoint axle torque Msoll_Ax.
  • the device 5 transmits the target axle torque Msoll_Ax to a comparator 12.
  • the function monitoring level 4 of the control unit 100 likewise receives the information about the accelerator pedal position from the accelerator pedal 1.
  • the function monitoring level 4 forms a maximum permissible axle torque Mzul_Ax therefrom.
  • the device 10 transmits the maximum permissible axle torque Mzul_Ax to the comparator 12.
  • the permissible axle torque Mzul_Ax is compared with the setpoint axle torque Msoll_Ax formed in the device 5. It is checked whether the target axle torque Msoll_Ax is less than or equal to the maximum permissible axle torque Mzul_Ax formed in device 10. The resulting information of the comparator 12 is passed on to a data transmission device 15 and to emergency devices 29 and 30.
  • the setpoint axle torque Msoll_Ax is forwarded to a data transmission device 15 and to emergency operation devices 29 and 30.
  • the data transmission device 15 outputs the target axle torque Msoll_Ax formed in the control unit 100 via a data line 110.
  • the control unit 100 sends the desired axle torque Msoll_Ax to a hybrid control unit 300 via this data line 110.
  • the comparator 12 sends this information to the data transmission device 15 Data transmission device 15 outputs this information as a shutdown command via the data line 110.
  • the target axle torque Msoll_Ax is greater than the maximum permissible axle torque Mzul_Ax and the fault still lasts no longer than a definable debounce time, then the target axle torque Msoll_Ax is limited to the maximum permissible axle torque Mzul_Ax and output to the emergency running devices 29 and 30.
  • the emergency running device 30 calculates a substitute value for the desired torque Msoll_BKM from the specifications of the accelerator pedal 1 supplied to it, which is referred to below as the emergency running torque Mnot.
  • the Transmission ratios of all active drive units to be known. Only with this information can the conversion of the accelerator pedal settings to Msoll_BKM be done with a defined factor.
  • the transmission is preferably connected via a defined gear with the electric machines.
  • a detection of the transmission ratios can be provided for each active drive unit.
  • the control unit 100 is supplied with a setpoint torque Msoll_BKM for the internal combustion engine.
  • this setpoint torque Msetpoint_BKM of the internal combustion engine is formed in the hybrid control unit 300 from the setpoint axle torque Msetpoint_Ax output by the control unit 100.
  • the data line 330 outputs the target torque Msoll_BKM for the internal combustion engine to a data transmission device 27 of the functional level 3 of the control unit 100.
  • the setpoint torque Msoll_BKM of the internal combustion engine detected by the data transmission device 27 is forwarded to a torque converter 8 via an emergency operation device 31.
  • the torque converter 8 converts the setpoint torque Msetpoint_BKM of the internal combustion engine into control commands for a power output stage 9.
  • the power output stage 9 assumes the predetermined by the control commands of the torque converter 8 state and thus operates its associated actuators and / or sensors 2 in accordance with the predetermined by the torque converter 8 control commands.
  • the emergency running device 31 is designed such that it detects whether the data transmission device 27 is working without errors. Typical error is one News program interruption. If the emergency running device 31 recognizes an error in the data transmission device 27, it outputs instead of the data from the data transmission device 27 the emergency running moment Mnot supplied to it by the emergency running device 30 to the torque converter 8.
  • the emergency running device 31 outputs the emergency running torque Mnot to the torque converter 8 and thus to the power output stage 9 and the actuators and / or sensors 2 on.
  • the actuators and / or sensors 2 are operated in accordance with the emergency running torque Mnot.
  • a current actual torque Mist_BKM of the internal combustion engine is formed from the information about the actual state of the internal combustion engine.
  • the device 17 then supplies the actual torque Mist_BKM of the internal combustion engine to a comparator 22 and the comparator 32.
  • the comparator 32 compares the actual torque Mist_BKM of the internal combustion engine formed in the device 16 of the functional level 3 with the actual torque Mist_BKM of the internal combustion engine formed in the device 17 of the functional monitoring level 4. For equality in the two Means 16 and 17 formed values, the comparator outputs the actual torque Mist_BKM the internal combustion engine.
  • the values are considered equal if they deviate from one another by less than a predefinable tolerance range. In this way, differences between function level 3 and function monitoring level 4 can be detected and errors of function level 3 or function monitoring level 4 can be detected.
  • the comparator 22 compares the actual torque Mist_BKM of the internal combustion engine supplied to it with the setpoint torque Msoll_BKM for the internal combustion engine.
  • the data line 330 outputs the setpoint torque Msetpoint_BKM for the internal combustion engine to a data transmission device 28 of FIG.
  • This data transmission device 28 outputs the target torque Msoll_BKM for the internal combustion engine via the emergency device 29 to the comparator 22. If the comparator 22 detects that the target torque Msoll_BKM and the actual torque Mist_BKM of the internal combustion engine over a tolerance addition differ from each other, then the comparator 22 via a data line 23 a corrective measures.
  • an emergency operation device 29 is arranged in the illustrated embodiment.
  • the emergency operation device 29 is designed such that it detects whether the data transmission device 28 is working without errors. If the emergency running device 29 detects an error in the data transmission device 28, then the target torque Msoll_BKM supplied to the comparator 22 is replaced by an emergency running torque Mnot calculated by the emergency running device 29.
  • the remedial measure is that the axle target torque Msoll_Ax supplied by the comparator 12 via the emergency running device 29 to the comparator 22 is converted into an emergency torque Mnot and supplied to the internal combustion engine as a replacement target torque.
  • an additional device is provided between the emergency running device 29 and the comparator 22.
  • the setpoint torque Msoll_BKM is provided with a tolerance range. A comparison value lying within the tolerance range is considered equal. This tolerance range can be symmetrical or asymmetrical about the desired torque. The tolerated in the device target torque Msoll_BKM is then supplied to the comparator 22.
  • the embodiment of a drive system illustrated in FIG. 1 has a control plane 24. If the control plane 24 detects an error in the
  • FIG. 2 shows, by way of example for others, a drive system that is capable of coordinating a plurality of different drive units.
  • a drive system includes a plurality of control units.
  • a control unit 100 for an internal combustion engine a control unit 400 for a first electric machine and a control unit 500 for provided a second electric machine.
  • the cooperation of these control units is coordinated by a hybrid control unit 300.
  • the hybrid control unit 300, the first electric machine control unit 400, and the second electric machine control unit 500 are integrated into a structural unit 200.
  • the control unit 100 receives information about the accelerator pedal position and forms a desired axle torque Msoll_Ax.
  • the control unit 100 transmits this setpoint axle torque Msoll_Ax to the hybrid control unit 300 via a data connection 110.
  • the hybrid control unit 300 forms from the setpoint axle torque Msetpoint_Ax a setpoint torque Msetpoint_BKM of the internal combustion engine, a setpoint torque Msetpoint_El of the first electric machine and a setpoint torque Msetpoint_E2 of the second electrical machine.
  • the desired torque Msoll_BKM of the internal combustion engine is forwarded via a data link 330 to the control unit 100 for the internal combustion engine.
  • the control unit 100 controls the internal combustion engine in accordance with this setpoint torque Msoll_BKM.
  • the control unit 100 in turn outputs the actual torque Mist_BKM of the internal combustion engine via a data connection 120 to the hybrid control unit 300.
  • the setpoint torque Msetpoint_El of the first electric machine is forwarded via a data link 310 to the control unit 400 for the first electric machine.
  • the control unit 400 controls the first electric machine in accordance with this setpoint torque Msoll_El.
  • the control unit 400 in turn outputs the actual torque Mist_El of the first electric machine via a data link 410 to the Hybrid control unit 300.
  • the setpoint torque Msetpoint_E2 of the second electric machine is forwarded via a data connection 320 to the control unit 500 for the second electric machine.
  • the control unit 500 controls the second electrical machine in accordance with this setpoint torque Msetpoint_E2.
  • the control unit 500 in turn outputs the actual torque Mist_E2 of the second electric machine via a data connection 510 to the hybrid control unit 300.
  • control unit 400, 500 for an electromechanical drive can be designed comparable to FIG. Deviating from FIG. 1, only one setpoint torque Msetpoint_E1 or Msetpoint_E2 is supplied to the devices 27, 5, 10 and 28 and compared in a comparator 12 with an associated permissible torque Mzul and in a comparator 22 with an actual torque Mist_E1 or Mist_E2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ansteuersystem für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges, mit einer der Antriebseinheit zugeordneten Steuereinheit (100; 400; 500) welche eine Funktionsebene (3) aufweist, einer Funktionsüberwachungsebene (4) und einer Leistungsendstufe (9; 9' ) zur Ansteuerung der Antriebseinheit oder der Antriebseinheit zugeordneter Aktoren oder Sensoren (2). Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ansteuersystem mit hoher Verfügbarkeit bei guter Fehlererkennung und Datensicherheit darzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Leistungsendstufe (9; 9' ) der Steuereinheit (100; 400; 500) nach Maßgabe eines Notlaufmoments (Mnot) betreibbar ist, wenn eine Notlaufeinrichtung (31, 29) einen Fehler in der Datenübertragung eines Sollmoments (Msoll_BKM) erkennt.

Description

Ansteuersystem für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Ansteuersystem für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der noch unveröffentlichten DE 10 2005 025 994 ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine mit einem elektrischen Ansteuersystem bekannt, welches mehrere Betriebsmodi der elektrischen Maschine vorsieht und eine Überwachung einer Betriebsgröße der elektrischen Maschine und/oder des Ansteuersystems durchführt. Es wird ein Notmodus gestartet, wenn die Überwachung einen Fehler erkennt, der die Aktivierung eines Notmodus erfordert. Weiter kann das Verfahren unabhängig von der Momentenanforderung des Fahrers zusätzliche momentenbeeinflussende Eingriffe zulassen und eine Fehlerüberwachung dieser Eingriffe durchführen.
Aus der Offenlegungsschrift DE 102 51 095 Al ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine bekannt, mit einem Ansteuersystem, wobei eine Betriebsgröße der elektrischen Maschine und/oder des Ansteuersystems überwacht wird, und wobei die Zulässigkeit eines Istmoments der elektrischen Maschine überprüft und bei Nicht-Zulässigkeit des Istmoments eine Fehlerreaktion eingeleitet wird. Die Zulässigkeit des Istmoments wird vorzugsweise derart überprüft, dass ein zulässiges Moment aus einem Sollmoment und vordefinierten Grenzwerten für das Sollmoment gebildet wird, und dass das Istmoment zulässig ist, wenn seine Abweichung von dem zulässigen Moment einen bestimmten Betrag nicht überschreitet. Die Erfindung kann zur Überwachung einer als Starter/Generator in einem Kraftfahrzeug eingesetzten elektrischen Maschine angewendet werden.
Die Überwachung von Steuereinheiten eines Ansteuersystems einer Antriebseinheit ist im Allgemeinen als Drei-Ebenen-Überwachungskonzept ausgeführt. Ein derartiges Überwachungskonzept ist aus der Druckschrift DE 44 38 714 Al bekannt. Sie beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeuges mit einem Mikrocomputer mit wenigstens zwei voneinander unabhängigen Ebenen, wobei eine erste Ebene die Steuerfunktionen und eine zweite Ebene die Überwachungsfunktionen durchführt. Eine dritte Ebene bildet eine Kontrollebene, welche die Überwachungsebene und damit den Mikrocomputer kontrolliert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ansteuersystem mit hoher Verfügbarkeit bei guter Fehlererkennung und Datensicherheit darzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Leistungsendstufe der Steuereinheit nach Maßgabe eines Notlaufmoments betreibbar ist, wenn eine Notlaufeinrichtung einen Fehler in der Datenübertragung eines Sollmoments erkennt .
Ein Fehler in der Datenübertragung ist typischerweise eine Unterbrechung der Datenübertragung. Aber auch andere Fehler, wie z.B. in der mitgeführten Prüfsumme oder ein Fehler im Botschaftszähler (Botschaftszähler entspricht dem der vorangegangenen Botschaft oder weicht um mehr als +1 von dem der vorangegangenen Botschaft ab) sind möglich. Als Datenübertragungseinrichtung wird im Folgenden ein Datenbuseingang, eine Datenbusausgäbe oder eine Kombination von Beidem bezeichnet. Der zugehörige Datenbus ist typischerweise als ein serieller Datenbus oder als ein CAN-Datenbus ausgebildet.
Im Fehlerfall wird erfindungsgemäß die Leistungsendstufe nach Maßgabe eines Notlaufmoments betrieben. Damit wird die Antriebseinheit in einen definierten Zustand versetzt. Damit wird sichergestellt, dass der Antrieb sich in einem unschädlichen Betriebszustand befindet. Auf diese Weise kann die Antriebseinheit auch bei Auftreten eines Fehlers weiter betrieben werden. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Antriebseinheit erhöht. Dies führt auch zu einer erhöhten Verfügbarkeit des der Antriebseinheit zugeordneten Gesamtsystems .
In einer Ausführungsform ist eine
Datenübertragungseinrichtung für den Empfang eines Sollmoments vorgesehen, die auf eine Notlaufeinrichtung einwirkbar ausgebildet ist, so dass in der Notlaufeinrichtung die Ausgabe eines Notlaufmomentes auslösbar ist, wenn die Datenübertragungseinrichtung kein Sollmoment empfängt. Die Datenübertragungseinrichtung ist also in der Lage die Ausgabe eines Notlaufmoments auszulösen. Empfängt die Datenübertragungseinrichtung kein Sollmoment, so wird das fehlende Sollmoment durch das Notlaufmoment ersetzt. Das hat den Vorteil, dass das Ansteuersystem kann weiter betrieben werden. Damit erhöht sich die Verfügbarkeit des Ansteuersystems und der Antriebseinheit . Das Notlaufmoment wird bevorzugt aus einem Soll-Achsmoment gebildet, das seinerseits aus dem Signal eines Fahrpedals gebildet wird. Dazu wird aus dem Soll-Achsmoment ein Sollmoment der Antriebseinheit berechnet wird. Dieses Sollmoment der Antriebseinheit wird als Notlaufmoment ausgegeben.
In einer Ausführungsform sind Aktoren oder Sensoren einer Brennkraftmaschine nach Maßgabe dieses Notlaufmoments ansteuerbar. Dadurch ist es möglich eine fehlerbehaftete unzulässige Ansteuerung der Antriebseinheit zu verhindern, ohne die Ansteuerung der Antriebseinheit zu deaktivieren. Dies erhöht die Verfügbarkeit der Antriebseinheit und des gesamten Ansteuersystems .
In einer Ausführungsform ist ein Soll-Achsmoment oder ein Sollmoment der Antriebseinheit auf den Wert eines ihm zugeordnetes zulässiges Moment begrenzbar und von dem ersten Momentenvergleicher an eine Datenübertragungseinrichtung und/oder die Notlaufeinrichtung ausgebbar, wenn der erste Momentenvergleicher erkennt, dass Soll-Achsmoment oder Sollmoment der Antriebseinheit das ihm zugeordnete zulässiges Moment übersteigt. Damit wird das Moment auf einen unkritischen und zulässigen Wert begrenzt.
In einer Ausführungsform ist von dem ersten
Momentenvergleicher ist ein Ungültig-Wert oder Abschaltsignal an eine Datenübertragungseinrichtung und/oder
Notlaufeinrichtungen ausgebbar, wenn ein Soll-Achsmoment oder ein Sollmoment der Antriebseinheit ihm zugeordnetes zulässiges Moment länger als eine festlegbare Entprellzeit übersteigt. Über einen Ungültig-Wert oder ein Abschaltsignal ist es möglich, eine Antriebseinheit, eine Steuereinheit und/oder andere sicherheitsrelevante Einrichtungen zu deaktivieren. Diese Maßnahme ist insbesondere dann erwünscht, wenn das Ansteuersystem feststellt, dass es einen erkannten Fehler über eine tolerierbare Zeitdauer hinaus nicht beheben kann. Damit wird verhindert, dass ein Fehler einer Einrichtung des Ansteuersystems sich auf andere Einrichtungen auswirkt .
In einer Ausführungsform ist ein zweiter Momentenvergleicher vorgesehen, durch den eine Abhilfemaßnahme auslösbar ist, wenn der zweite Momentenvergleicher erkennt, dass ein ihm zugeführtes Istmoment der Antriebseinheit ein ihm über eine Notlaufeinrichtung zugeführtes Sollmoment der Antriebseinheit über einen festlegbaren Toleranzbereich hinaus übersteigt. Auf diese Weise kann ein unzulässig hohes Istmoment erkannt werden. Durch die Einleitung einer Abhilfemaßnahme können Schäden vermieden und ein zulässiger Betriebszustand der Antriebseinheit sichergestellt werden. Beispielsweise ist eine Abhilfemaßnahme, dass oberhalb einer Drehzahl kein Moment mehr gemacht werden darf (Umsetzung bei einer Brennkraftmaschine durch Einspritzmengenbegrenzung) . Damit kann ein unzulässig hohes Istmoment verhindert werden.
In einer Ausführungsform ist dem zweiten Momentenvergleicher ein Notlaufmoment als Sollmoment zuführbar, wenn die Notlaufeinrichtung einen Fehler in der Datenübertragung des Sollmoments erkennt. Damit kann der zweite Vergleicher auch dann eine Überprüfung des Istmoments durchführen, wenn das Sollmoment nicht oder fehlerhaft übertragen wurde. Bei einer Nachrichtunterbrechung des von der
Datenübertragungseinrichtung übertragenen Sollmoments wird ein über die Notlaufeinrichtung aus den Ausgabedaten des ersten Vergleichers gebildetes Notlaufmoment (Ergebnis des ersten Vergleichers umgerechnet auf Kurbelwellenmoment) vorgegeben, und der zweite Vergleicher statt mit dem fehlerhaften/fehlenden Sollmoment der
Datenübertragungseinrichtung mit diesem Notlaufmoment gespeist. Auf diese Weise ist auch im Notlauffall noch eine Überwachung von Sollmoment zu Istmoment aktiv. Dies ist sehr wichtig um eine Fehlbetätigung der Antriebseinheit zu erkennen und ggf. abzustellen.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit einer Brennkraftmaschine zugeordnet, wobei in der Steuereinheit ein eingehendes Fahrerwunschmoment verarbeitbar und ein daraus bildbares Achs-Sollmoment an eine Hybrid-Steuereinheit weitergebbar ist. Damit ist ein verteiltes System darstellbar, in dem die Steuerung der Aktoren in lokaler Nähe zu den Aktoren stattfindet (weil z.B. die Leistungselektronik incl. Steuerung direkt an der Maschine angeordnet ist). In diesem Fall sind keine Kabel für die Maschine notwendig, sondern es können stattdessen auch Leistungsverschienungen eingesetzt werden. Dabei handelt es sich bei Leistungsverschienungen um steife Leiterbahnen, die kostengünstig in der Herstellung und robust gegen Hitze, Feuchte, Schmutz und mechanische Belastung sind.
Das Fahrerwunschmoment in ein Achs-Sollmoment umzuwandeln hat den Vorteil, dass dieses Achs-Sollmoment von Art und Umfang der zur Verfügung stehenden Antriebseinheiten und den Übersetzungsverhältnissen des Triebstrangs unabhängig ist. So können auch unterschiedliche Brennkraftmaschinen über eine Hybrid-Steuereinheit koordiniert werden.
Wenn die Umwandlung des Fahrerwunschmoments in ein Achs-Sollmoment in der Steuereinheit einer Brennkraftmaschine stattfindet, steht das Achs-Sollmoment auch bei alleinigem Betrieb dieser Brennkraftmaschine zur Verfügung und ist auch bei Abwesenheit oder Ausfall einer Hybrid-Steuereinheit nutzbar.
Die Weitergabe an eine Hybrid-Steuereinheit ermöglicht es, eine Koordinierung von mehreren Antriebseinheiten außerhalb der Steuereinheit der Brennkraftmaschine durchzuführen und so die Steuereinheit der Brennkraftmaschine von diesen Aufgaben zu entlasten.
In einer Ausführungsform sind in der Hybrid-Steuereinheit aus dem Achs-Sollmoment einzelne Sollmomente für anzusteuernde Antriebseinheiten bildbar und diese einzelnen Sollmomente sind von der Hybrid-Steuereinheit an die Steuereinheiten der anzusteuernden Antriebseinheiten weitergebbar. Damit ist eine zentrale Koordinierung aller anzusteuernden Antriebseinheiten möglich.
In einer Ausführungsform stehen die Steuereinheiten der anzusteuernden Antriebseinheiten derart mit der Hybrid- Steuereinheit in Verbindung, dass die Istmomente der Antriebseinheiten von den Steuereinheiten der Antriebseinheiten über eine Datenübertragungseinrichtung an die Hybrid-Steuereinheit weitergebbar sind. Damit ist die Hybrid-Steuereinheit in der Lage, die ordnungsgemäße Umsetzung der Vorgaben zu überwachen und ggf . regelnd einzugreifen .
Weitere Details und Ausführungsformen eines Ansteuersystems sind der noch unveröffentlichten DE 102 005 025 994 entnehmbar, in der ein Ansteuersystems für eine elektrische Maschine sowie ein Verfahrens zum Betreiben einer elektrischen Maschine mit einem elektrischen Ansteuersystem beschrieben werden. Diese werden daher hier nicht näher erläutert . Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und den Beschreibungen hervor. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgeraäßen Ansteuersystems mit einer Steuereinheit für eine Brennkraftmaschine,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ansteuersystems mit mehreren Steuereinheiten,
Alle in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Einrichtungen und sonstigen Bauteile der Steuereinheit können gleichermaßen als elektronisches Bauteil als Funktionalität oder Speicherbereich eines Rechnerbausteins, als Software oder Vergleichbares ausgeführt sein.
Fig. 1 zeigt die innere Struktur einer Ausführungsform einer Steuereinheit 100 einer Brennkraftmaschine. Diese Steuereinheit 100 einer Brennkraftmaschine kann beispielsweise in einem Ansteuersystem für einen Hybridantrieb, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, eingesetzt werden. Die Steuereinheit 100 weist eine Funktionsebene 3 und eine Funktionsüberwachungsebene 4 auf .
Von einem Fahrpedal 1 erhält die Steuereinheit 100 Information über die Fahrpedalstellung. Dieser Fahrpedalstellung lässt sich ein Fahrerwunschmoment M_Fahrer zuordnen. Das Fahrpedal 1 gibt die Information über die Fahrpedalstellung an die Steuereinheit 100 weiter. Die Steuereinheit 100 bildet daraus in einer Einrichtung 5 der Funktionsebene 3 ein Soll-Achsmoment Msoll_Ax. Die Einrichtung 5 gibt das Soll-Achsmoment Msoll_Ax an einen Vergleicher 12 weiter. Ebenso erhält die Funktionsüberwachungsebene 4 der Steuereinheit 100 die Information über die Fahrpedalstellung von dem Fahrpedal 1. In einer Einrichtung 10 bildet die Funktionsüberwachungsebene 4 daraus ein maximal zulässiges Achsmoment Mzul_Ax. Die Einrichtung 10 gibt das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax an den Vergleicher 12 weiter.
In dem Vergleicher 12 wird das zulässige Achsmoment Mzul_Ax mit dem in der Einrichtung 5 gebildeten Soll-Achsmoment Msoll_Ax verglichen. Dabei wird geprüft, ob das Soll-Achsmoment Msoll_Ax kleiner oder gleich dem in Einrichtung 10 gebildeten maximal zulässigen Achsmoment Mzul_Ax ist. Die sich ergebenden Informationen des Vergleichers 12 werden an eine Datenübertragungseinrichtung 15 und an Notlaufeinrichtungen 29 und 30 weitergegeben.
Ist das Soll-Achsmoment Msoll_Ax kleiner oder gleich dem in Einrichtung 10 gebildeten maximal zulässigen Achsmoment Mzul_Ax, so wird das Soll-Achsmoment Msoll_Ax an eine Datenübertragungseinrichtung 15 und an Notlaufeinrichtungen 29 und 30 weitergegeben.
Die Datenübertragungseinrichtung 15 gibt das in der Steuereinheit 100 gebildete Soll-Achsmoment Msoll_Ax über eine Datenleitung 110 aus. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sendet die Steuereinheit 100 über diese Datenleitung 110 das Soll -Achsmoment Msoll_Ax an eine Hybrid-Steuereinheit 300.
Ist das Soll-Achsmoment Msoll_Ax größer als das in Einrichtung 10 gebildete maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, so gibt der Vergleicher 12 diese Information an die Datenübertragungseinrichtung 15. Die Datenübertragungseinrichtung 15 gibt diese Information als Abschaltbefehl über die Datenleitung 110 aus.
Wenn dass das Soll-Achsmoment Msoll_Ax größer als das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax ist und der Fehler noch nicht länger als eine festlegbare Entprellzeit andauert, so wird das Soll-Achsmoment Msoll_Ax auf das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax begrenzt und an die Notlaufeinrichtungen 29 und 30 ausgegeben.
In einer Ausführungsform werden dabei vorhandene Vorzeichen der Momente berücksichtigt. Ist beispielsweise der Wert für das Soll-Achsmoment Msoll_Ax = +100 und der Wert für das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, = +80, so wird +80 ausgegeben, ist der Wert für das Soll-Achsmoment Msoll_Ax = - 100 und der Wert für das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, = +80, so wird 0 ausgegeben, ist der Wert für das Soll-Achsmoment Msoll_Ax = -100 und der Wert für das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, = -80, so wird -80 ausgegeben.
Ist das Soll-Achsmoment Msoll_Ax für eine Zeitdauer, die länger als die Entprellzeit ist, größer als maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, so wird ein Ungültig-Wert an die Notlaufeinrichtungen 29 und 30 ausgegeben und/oder ein Reset der Steuereinheit 100 durchgeführt.
Die Notlaufeinrichtung 30 berechnet aus den ihr zugeführten Vorgaben des Fahrpedals 1 einen Ersatzwert für das Sollmoment Msoll_BKM, der im Folgenden als Notlaufmoment Mnot bezeichnet wird.
Für die Umrechnung der Vorgaben des Fahrpedals 1 (Fahrerwunschmoment M_Fahrer, Soll-Achsmoment Msoll_Ax o.a.) in ein Sollmoment Msoll BKM müssen die Übersetzungsverhältnisse aller aktiven Antriebseinheiten bekannt sein. Nur mit diesen Informationen kann die Umrechung der Fahrpedalvorgaben auf Msoll_BKM mit einem definierten Faktor erfolgen. Dazu wird bevorzugt das Getriebe über einen definierten Gang mit den elektrischen Maschinen verbunden. Alternativ kann für jede aktive Antriebseinheit eine Erfassung der Übersetzungsverhältnisse vorgesehen sein.
Über eine Datenleitung 330 wird der Steuereinheit 100 ein Sollmoment Msoll_BKM für die Brennkraftmaschine zugeführt. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ansteuersystems wird dieses Sollmoment Msoll_BKM der Brennkraftmaschine in der Hybrid-Steuereinheit 300 aus dem von der Steuereinheit 100 ausgegebenen Soll-Achsmoment Msoll_Ax gebildet.
Die Datenleitung 330 gibt das Sollmoment Msoll_BKM für die Brennkraftmaschine an eine Datenübertragungseinrichtung 27 der Funktionsebene 3 der Steuereinheit 100.
Das von der Datenübertragungseinrichtung 27 erfasste Sollmoment Msoll_BKM der Brennkraftmaschine wird über eine Notlaufeinrichtung 31 an einen Momentenumsetzer 8 weitergegeben. Der Momentenumsetzer 8 setzt das Sollmoment Msoll_BKM der Brennkraftmaschine in Steuerbefehle für eine Leistungsendstufe 9 um. Die Leistungsendstufe 9 nimmt den von den Steuerbefehlen des Momentenumsetzers 8 vorgegebenen Zustand ein und betreibt so die ihr zugeordneten Aktoren und/oder Sensoren 2 nach Maßgabe der vom Momentenumsetzer 8 vorgegebenen Steuerbefehle.
Die Notlaufeinrichtung 31 ist so ausgebildet, dass sie erkennt, ob die Datenübertragungseinrichtung 27 fehlerfrei arbeitet. Typischer Fehler ist dabei eine Nachrichtenunterbrechung. Erkennt die Notlaufeinrichtung 31 einen Fehler in der Datenübertragungseinrichtung 27, so gibt sie anstatt der Daten von der Datenübertragungseinrichtung 27 das ihr von der Notlaufeinrichtung 30 zugeführte Notlaufmoment Mnot an den Momentenumsetzer 8 aus.
Die Notlaufeinrichtung 31 gibt das Notlaufmoment Mnot an den Momentenumsetzer 8 und damit an die Leistungsendstufe 9 und die Aktoren und/oder Sensoren 2 weiter. Die Aktoren und/oder Sensoren 2 werden nach Maßgabe des Notlaufmoments Mnot betrieben.
Von den Aktoren und/oder Sensoren 2 der Brennkraftmaschine werden Informationen über den Istzustand der
Brennkraftmaschine an die Steuereinheit 100 zurückgegeben. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform werden diese Informationen der Einrichtung 16 der Funktionsebene 3 und der Einrichtung 17 der Funktionsüberwachungsebene 4 zugeführt. Aus den Informationen über den Istzustand der Brennkraftmaschine wird in der Einrichtung 16 ein aktuelles Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine gebildet und einem Vergleicher 32 zugeführt.
Auch in der Einrichtung 17 wird aus den Informationen über den Istzustand der Brennkraftmaschine ein aktuelles Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine gebildet. Anschließend führt die Einrichtung 17 das Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine einem Vergleicher 22 und dem Vergleicher 32 zu.
Der Vergleicher 32 vergleicht das in der Einrichtung 16 der Funktionsebene 3 gebildete Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine mit dem in der Einrichtung 17 der Funktionsüberwachungsebene 4 gebildeten Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine. Bei Gleichheit der in den beiden Einrichtungen 16 und 17 gebildeten Werte, gibt der Vergleicher das Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine aus. Dabei werden die Werte als gleich angesehen, wenn sie um weniger als einen vorgebbaren Toleranzbereich voneinander abweichen. Auf diese Weise können Unterschiede zwischen Funktionsebene 3 und Funktionsüberwachungsebene 4 entdeckt und Fehler der Funktionsebene 3 oder der Funktionsüberwachungsebene 4 erkannt werden.
Der Vergleicher 22 vergleicht das ihm zugeführte Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine mit dem Sollmoment Msoll_BKM für die Brennkraftmaschine. Dazu gibt die Datenleitung 330 das Sollmoment Msoll_BKM für die Brennkraftmaschine an eine Datenübertragungseinrichtung 28 der
Funktionsüberwachungsebene 4 der Steuereinheit 100. Diese Datenübertragungseinrichtung 28 gibt das Sollmoment Msoll_BKM für die Brennkraftmaschine über die Notlaufeinrichtung 29 an den Vergleicher 22. Erkennt der Vergleicher 22 dass das Sollmoment Msoll_BKM und das Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine über eine Toleranz hinaus voneinander Abweichen, so leitet der Vergleicher 22 über eine Datenleitung 23 Abhilfemaßnahmen ein.
Zwischen der Datenübertragungseinrichtung 28 und dem Vergleicher 22 ist in der dargestellten Ausführungsform eine Notlaufeinrichtung 29 angeordnet.
Die Notlaufeinrichtung 29 ist so ausgebildet, dass sie erkennt, ob die Datenübertragungseinrichtung 28 fehlerfrei arbeitet. Erkennt die Notlaufeinrichtung 29 einen Fehler in der Datenübertragungseinrichtung 28, so wird das dem Vergleicher 22 zugeführte Sollmoment Msoll_BKM durch ein von der Notlaufeinrichtung 29 berechnetes Notlaufmoment Mnot ersetzt . Bevorzugt besteht die Abhilfemaßnahme darin, dass das von dem Vergleicher 12 über die Notlaufeinrichtung 29 dem Vergleicher 22 zugeführte Achs-Sollmoment Msoll_Ax in ein Notmoment Mnot umgerechnet und der Brennkraftmaschine als Ersatz-Sollmoment zugeführt wird.
In einer Ausführungsform der Steuereinheit 100 ist zwischen der Notlaufeinrichtung 29 und dem Vergleicher 22 eine zusätzliche Einrichtung vorgesehen. In dieser Einrichtung wird das Sollmoment Msoll_BKM mit einem Toleranzbereich versehen. Ein innerhalb des Tolerenzbereichs liegender Vergleichswert wird als gleich angesehen. Dieser Toleranzbereich kann symmetrisch oder unsymmetrisch um das Sollmoment liegen. Das in der Einrichtung tolerierte Sollmoment Msoll_BKM wird anschließend dem Vergleicher 22 zugeführt .
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eines Ansteuersystems weist eine Kontrollebene 24 auf. Erkennt die Kontrollebene 24 einen Fehler in der
Frage-Antwort-Kommunikation der Steuereinheit 100, so sendet sie ein Abschaltsignal an die Leistungsendstufe 9 und schaltet diese ab.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ansteuersystems zeigt beispielhaft für andere ein Ansteuersystem, dass in der Lage ist mehrere unterschiedliche Antriebseinheiten zu koordinieren.
In Fig. 2 ist ein Ansteuersystem dargestellt, dass mehrere Steuereinheiten beinhaltet. Dabei ist eine Steuereinheit 100 für eine Brennkraftmaschine, eine Steuereinheit 400 für eine erste elektrische Maschine und eine Steuereinheit 500 für eine zweite elektrische Maschine vorgesehen. Die Zusammenarbeit dieser Steuereinheiten wird durch eine Hybrid-Steuereinheit 300 koordiniert. In der dargestellten Ausführungsform sind die Hybrid-Steuereinheit 300, die Steuereinheit 400 für die erste elektrische Maschine und die Steuereinheit 500 für die zweite elektrische Maschine in eine bauliche Einheit 200 integriert.
Von einem Fahrpedal 1 erhält die Steuereinheit 100 Information über die Fahrpedalstellung und bildet daraus ein Soll-Achsmoment Msoll_Ax. Die Steuereinheit 100 gibt dieses Soll-Achsmoment Msoll_Ax über eine Datenverbindung 110 an die Hybrid-Steuereinheit 300 weiter.
Die Hybrid-Steuereinheit 300 bildet aus dem Soll-Achsmoment Msoll_Ax ein Sollmoment Msoll_BKM der Brennkraftmaschine, ein Sollmoment Msoll_El der ersten elektrischen Maschine und ein Sollmoment Msoll_E2 der zweiten elektrischen Maschine.
Das Sollmoment Msoll_BKM der Brennkraftmaschine wird über eine Datenverbindung 330 an die Steuereinheit 100 für die Brennkraftmaschine weitergeleitet. Die Steuereinheit 100 steuert die Brennkraftmaschine nach Maßgabe diese Sollmoments Msoll_BKM. Die Steuereinheit 100 gibt ihrerseits das Istmoment Mist_BKM der Brennkraftmaschine über eine Datenverbindung 120 an die Hybrid- Steuereinheit 300.
Das Sollmoment Msoll_El der ersten elektrischen Maschine wird über eine Datenverbindung 310 an die Steuereinheit 400 für die ersten elektrischen Maschine weitergeleitet. Die Steuereinheit 400 steuert die erste elektrische Maschine nach Maßgabe diese Sollmoments Msoll_El. Die Steuereinheit 400 gibt ihrerseits das Istmoment Mist_El der ersten elektrischen Maschine über eine Datenverbindung 410 an die Hybrid- Steuereinheit 300.
Das Sollmoment Msoll_E2 der zweiten elektrischen Maschine wird über eine Datenverbindung 320 an die Steuereinheit 500 für die zweiten elektrischen Maschine weitergeleitet. Die Steuereinheit 500 steuert die zweite elektrische Maschine nach Maßgabe dieses Sollmoments Msoll_E2. Die Steuereinheit 500 gibt ihrerseits das Istmoment Mist_E2 der zweiten elektrischen Maschine über eine Datenverbindung 510 an die Hybrid-Steuereinheit 300.
Der Aufbau einer Steuereinheit 400, 500 für einen elektromechanischen Antrieb kann vergleichbar zur Fig. 1 ausgebildet sein. Dabei wird abweichend zur Fig. 1 nur ein Sollmoment Msoll_El oder Msoll_E2 den Einrichtungen 27, 5, 10 und 28 zugeführt und in einem Vergleicher 12 mit einem zugeordneten zulässigen Moment Mzul und in einem Vergleicher 22 mit einem Istmoment Mist_El oder Mist_E2 verglichen.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Ansteuersystem für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges, mit:
- einer der Antriebseinheit zugeordneten Steuereinheit (100; 400; 500), welche eine Funktionsebene (3) und eine Funktionsüberwachungsebene (4) aufweist,
- einer Leistungsendstufe (9; 9') zur Ansteuerung der Antriebseinheit oder der Antriebseinheit zugeordneter Aktoren oder Sensoren (2) , dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsendstufe (9; 9') der Steuereinheit (100; 400; 500) nach Maßgabe eines Notlaufmoments (Mnot) betreibbar ist, wenn eine Notlaufeinrichtung (31, 29) einen Fehler in der Datenübertragung eines Sollmoments (Msoll_BKM) erkennt.
2. Ansteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenübertragungseinrichtung (27, 28) für den Empfang eines Sollmoments (Msoll_BKM) vorgesehen ist, die auf eine Notlaufeinrichtung (31, 29) einwirkbar ausgebildet ist, so dass in der Notlaufeinrichtung (31, 29) die Ausgabe eines Notlaufmomentes (Mnot) auslösbar ist, wenn die Datenübertragungseinrichtung (27, 28) kein Sollmoment empfängt.
3. Ansteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
Aktoren oder Sensoren (2) einer Brennkraftmaschine nach Maßgabe dieses Notlaufmoments (Mnot) ansteuerbar sind.
4. Ansteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Momentenvergleicher (12) vorgesehen ist, in dem ein Soll-Achsmoment (Msoll_Ax) oder ein Sollmoment einer Antriebseinheit (Msoll_El, Msoll_E2) auf den Wert eines ihm zugeordneten zulässigen Moments (Mzul_Ax; Mzul) begrenzbar und an eine Datenübertragungseinrichtung (15) und die Notlaufeinrichtung (29, 30) ausgebbar ist, wenn der erste Momentenvergleicher (12) erkennt, dass das Soll-Achsmoment (Msoll_Ax) oder Sollmoment der Antriebseinheit (Msoll_El, Msoll_E2) das ihm zugeordnete zulässige Moment (Mzul_Ax; Mzul) übersteigt.
5. Ansteuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten Momentenvergleicher (12) ein Ungültig-Wert oder Abschaltsignal an eine Datenübertragungseinrichtung (15) und Notlaufeinrichtungen (29, 30, 31) ausgebbar ist, wenn ein Soll-Achsmoment (Msoll_Ax) oder ein Sollmoment der Antriebseinheit (Msoll_El, Msoll_E2) ein ihm zugeordnetes zulässiges Moment (Mzul_Ax; Mzul) länger als eine festlegbare Entprellzeit übersteigt.
6. Ansteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Momentenvergleicher (22) vorgesehen ist, durch den eine Abhilfemaßnahme auslösbar ist, wenn der zweite Momentenvergleicher (12) erkennt, dass ein ihm zugeführtes Istmoment (Mist_BKM) der Antriebseinheit ein ihm über eine Notlaufeinrichtung (29) zugeführtes Sollmoment (Msoll_BKM, Mnot) der Antriebseinheit über einen festlegbaren Toleranzbereich hinaus übersteigt.
7. Ansteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Momentenvergleicher (22) ein Notlaufmoment (Mnot) als Sollmoment zuführbar ist, wenn die Notlaufeinrichtung (29) einen Fehler in der Datenübertragung des Sollmoments (Msoll_BKM) erkennt.
8. Ansteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (100) einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, wobei in der Steuereinheit (100) ein eingehendes Fahrerwunschmoment (M_Fahrer) verarbeitbar und ein daraus bildbares Achs-Sollmoment (Msoll_Ax) an eine Hybrid-Steuereinheit (300) weitergebbar ist.
9. Ansteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hybrid-Steuereinheit (300) aus dem Achs-Sollmoment (Msoll_Ax) einzelne Sollmomente (Msoll_BKM, Msoll_El, Msoll_E2) für anzusteuernde Antriebseinheiten bildbar sind und diese einzelnen Sollmomente (Msoll_BKM, Msoll_El, Msoll_E2) von der Hybrid-Steuereinheit (300) an die Steuereinheiten (100, 400, 500) der anzusteuernden Antriebseinheiten weitergebbar sind.
10. Ansteuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheiten (100, 400, 500) der anzusteuernden Antriebseinheiten derart mit der Hybrid-Steuereinheit (300) in Verbindung stehen, dass die Istmomente (Mist_BKM, Mist_El, Mist_E2) der Antriebseinheiten von den Steuereinheiten (100, 400, 500) der Antriebseinheiten über eine Datenübertragungseinrichtung (15) an die Hybrid-Steuereinheit (300) weitergebbar sind.
PCT/EP2007/006925 2006-08-09 2007-08-06 Ansteuersystem für eine antriebseinheit eines kraftfahrzeuges Ceased WO2008017437A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006037126.7 2006-08-09
DE102006037126A DE102006037126A1 (de) 2006-08-09 2006-08-09 Ansteuersystem für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2008017437A2 true WO2008017437A2 (de) 2008-02-14
WO2008017437A3 WO2008017437A3 (de) 2009-01-29

Family

ID=38921967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/006925 Ceased WO2008017437A2 (de) 2006-08-09 2007-08-06 Ansteuersystem für eine antriebseinheit eines kraftfahrzeuges

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006037126A1 (de)
WO (1) WO2008017437A2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8731765B2 (en) * 2011-06-28 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for fault detection in a torque machine of a powertrain system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO980709L (no) * 1997-02-27 1998-08-28 Luk Getriebe Systeme Gmbh Motorvogn
DE19739564A1 (de) * 1997-09-10 1999-03-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
US6490511B1 (en) * 2000-11-10 2002-12-03 Ford Motor Company Torque-based monitor in a hybrid electric vehicle
DE10129548B4 (de) * 2001-06-19 2008-06-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Belastungsreduzierung von Automatgetrieben bei Notprogrammschaltungen
DE102005001524A1 (de) * 2005-01-13 2006-07-27 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Feststellen von Fehlfunktionen von Komponenten eines Kraftfahrzeugantriebstranges

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008017437A3 (de) 2009-01-29
DE102006037126A1 (de) 2008-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1219489B1 (de) System und Verfahren zur Steuerung und/oder überwachung eines wenigstens zwei Steuergeräte aufweisenden Steuergeräteverbunde
EP0350082B1 (de) Sicherheits- und Notfahrverfahren für eine Brennkraftmaschine mit Selbstzündung und Einrichtung zu dessen Durchführung
EP1040028B1 (de) Verfahren zur fehlererkennung von mikroprozessoren in steuergeräten eines kfz
EP1216912B1 (de) Fehlertolerante elektromechanische Stelleinrichtung
EP2035672B1 (de) Steuereinheit zum betreiben eines fahrzeugantriebes
WO2017137222A1 (de) Rechner- und funktionsarchitektur zur erhöhung der ausfallsicherheit einer hilfskraftlenkung
DE112020000491T5 (de) Redundanzschaltung eines elektrischen servolenkungssystems
WO2008017438A1 (de) Ansteuersystem für eine antriebseinheit eines kraftfahrzeuges
DE19908230A1 (de) Vorrichtung zur Überwachung von sicherheitsrelevanten Vorgängen an Maschinen
EP3661819B1 (de) Kontrollsystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug, verfahren zur kontrolle eines kraftfahrzeugs, computerprogrammprodukt und computerlesbares medium
WO2010043455A1 (de) Verfahren zur verfügbarkeitserhöhung bei hybridfahrzeugen
EP2739883B1 (de) Verfahren und steuergerät für eine antriebsstrang-komponente
EP1924475A1 (de) Verfahren zur begrenzung von sollmomenten bei der motorsteuerung
DE4314118B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs
DE10309891A1 (de) Elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer Vielzahl von Mikrocomputern zum Implementieren einer Mikrocomputerüberwachungsfunktion
EP1962193B1 (de) Schaltungsvorrichtung und entsprechendes Verfahren zum Ansteuern einer Last
EP2049378A1 (de) Ansteuersystem für eine antriebseinheit eines kraftfahrzeuges
DE102005040780B4 (de) Verfahren und Motorsteuerungsgerät zur Verfügbarkeitserhöhung von Kraftfahrzeugmotoren
EP3470301B1 (de) Lenkungssteuersystem für ein lenksystem eines kraftfahrzeuges sowie verfahren zum betreiben eines lenkungssteuersystems
DE102017112183A1 (de) Steueranordnung zur Lenkung einer Hinterradachse eines Fahrzeugs
DE19624825C2 (de) Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug
WO2008017437A2 (de) Ansteuersystem für eine antriebseinheit eines kraftfahrzeuges
DE19624824A1 (de) Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102005025994B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine und Ansteuersystem hierzu
DE102012208765B4 (de) Verfahren zum Überwachen eines Verbrennungsmotors, der mindestens zwei Teilmotoren umfasst, Steuervorrichtung, Verbrennungsmotor sowie Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07801520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07801520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2