WO2007025844A1 - Method for increasing the availability of motor vehicles engines - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for controlling a motor vehicle drive, in particular a hybrid drive. Furthermore, the invention relates to a motor control device for implementing the method according to the invention in one of its embodiments.
- control devices for a drive unit which control or regulate the drive unit, in particular with regard to an output drive torque, the drive unit being an internal combustion engine of a motor vehicle.
- the motor vehicle usually comprises a driver request recording device which can be actuated by the driver of the motor vehicle, in particular a foot-operated accelerator pedal which is provided to emit an output signal representing a current actuation state of the driver request recording device.
- a control unit receives the output signal from the driver request recording device and assigns to the received output signal at least one desired output variable, in particular a desired drive torque of the drive unit.
- the drive unit is controlled by the control unit in such a way that an actual output quantity output by the drive unit approaches the desired output variable.
- Such control devices are known in various interpretations for conventional motor vehicle engines, in particular gasoline engines and diesel engines, such. For example, the Bosch Engine Control System with Electronic Accelerator (EGAS).
- EGAS Bosch Engine Control System with Electronic Accelerator
- the core of the continuous torque monitoring is the comparison of an actual torque provided by the motor with a permissible torque. Normally, the actual torque is smaller than the permissible torque. If the actual torque exceeds the allowable torque, there is a fault in the engine control unit and an error response leading to a safe vehicle condition is initiated.
- the monitoring of the engine control units usually takes place after a 3-level monitoring concept.
- the second level (monitoring level) is executed as the continuous torque monitoring.
- a permissible torque is determined as a function of vehicle and engine functions and compared with an actual engine torque.
- Level 2 is extensively secured (double storage of all variables, cyclic RAM and ROM check, program sequence check, command test).
- Level 3 is used for computer backup.
- DE 102 10 684 A1 relates to a method for monitoring a moment of a drive unit of a vehicle.
- the torque to be monitored is compared with a permissible torque, the permissible torque is readjusted to the torque to be monitored and an error is detected if the torque to be monitored deviates more than a first predetermined value from the permissible torque, the error only in that case is detected, in which a position of a control element, in particular an accelerator pedal position, at least for a first predetermined time is within a predetermined tolerance range.
- DE 197 39 565 A1 relates to a method for controlling the torque of a drive unit of a motor vehicle, in which the torque of the drive unit is set at least in accordance with the driver's request, wherein the actual torque of the drive unit is determined and at least on the basis of the driver's request maximum permissible torque is determined. There is a torque reduction and / or limitation when the maximum permissible torque is exceeded by the actual torque. In this case, at least one operating state is determined, in which the torque of the drive unit is increased by additional load. During this at least one operating state, the maximum permissible torque is increased. In particular, the permissible torque is thereby increased during operation with a cold drive unit and / or load-consuming consumers during operation.
- DE 197 48 355 A1 has a method for controlling the drive unit of a vehicle to the object, wherein the torque of the drive unit depends on a derived from the position of a driver operable control element driver input torque and depending on at least one target torque, which is predetermined by at least one external function that influences the torque instead of or in addition to the driver's specification.
- a maximum permissible torque is specified and when this maximum permissible value is exceeded, a reduction of the torque is made by the corresponding actual value.
- the maximum permissible torque is at least formed depending on the position of the operating element and the maximum permissible torque is formed depending on the target torque of the at least one external function, if this target torque is greater than the permissible torque dependent on the control element position.
- the external function can, for. B. increase the torque over the driver's request, such as a motor drag torque control or a vehicle speed control.
- an engine in a vehicle that includes an engine controller that receives a variety of torque request information from an external source (eg, by a brake controller or an ACC) over a signal bus.
- the engine control unit checks the integrity of the received external component request signals and plausibility of the torque request information based on available vehicle status signals.
- the engine control unit uses the external information and other signals (including the driver's request, which is set, for example, via the accelerator pedal) to determine the torque (target torque) to be requested by the engine and directly controls the engine without having to use another control unit to communicate.
- the torque required by the driver which is set, for example, by operating an accelerator pedal, must be divided among the existing torque source (at least two motors) for several existing engines. This happens in dependence of numerous environment variables, u. a. with the aim of setting the most fuel-efficient operating point for all torque sources.
- Such a method is described for example in DE 102 02 531 Al.
- the divided moments must then be transmitted from the engine control unit, where appropriate, to further, the individual motors associated with control units.
- the requested torque is checked for plausibility prior to driving the engine in level 1. If the calculated desired torque to be requested is marked too high, the torque is limited to a plausible torque.
- the above-described error reaction triggered in level 2 of the monitoring concept can be avoided, even if the torque to be requested is too high.
- Such an error reaction should be avoided as far as possible, since it can be very uncomfortable for an occupant of the vehicle. Such a torque limit is barely noticeable to the driver of the vehicle, so that the loss of comfort is minimal.
- a method for controlling a motor vehicle drive which avoids the disadvantages of the methods known from the prior art.
- the method is particularly suitable for reliably intercepting errors in the implementation of a desired torque in control variables, whereby the availability of the motor vehicle is increased.
- the method according to the invention is also suitable for the operation of a hybrid vehicle, it being possible to determine the defective modifier already in level 1 and to appropriately choose an operating strategy before the level 2 error reaction mode is triggered.
- a basic idea of the invention is the testing of the conversion of a setpoint torque into control variables and an actual moment in the first level designated as the function level. Thus, errors in the calculation of the control variables can be intercepted.
- the method according to the invention for operating a motor vehicle drive in a first step, at least one desired torque is calculated. In a second step, the at least one desired torque is converted into at least one drive variable for the motor vehicle drive.
- the at least one actual moment can be obtained from different sources.
- internal combustion engines eg in diesel engines with diesel injection systems
- a measurement of internal cylinder pressures is recommended.
- These internal cylinder pressures can in turn be converted into torques.
- internal combustion engines from the oscillation of a rotational speed signal of a crankshaft and / or camshaft to a torque can be deduced.
- combustion and / or electric motors it is possible to calculate back to the torques from the control variables (in level 1 and / or in level 2).
- electric motors it is possible to calculate the torque back from the motor current, motor voltage and speed.
- torque sensors can be applied to the crankshaft in most types of engines, which sensors detect the torques directly and report them back to the engine control unit as an actual torque.
- an additional, preceding comparison step can also be carried out in which the calculated target torque is checked by comparing this with at least one permissible torque.
- the calculated setpoint torque is replaced by a fault setpoint torque.
- the calculated target torque can be replaced in each case by the smaller of the two values, namely the calculated target torque and the permissible torque.
- This development of the method according to the invention combines the control method known from the prior art for checking the calculated moments with the method according to the invention, in which the actual moments are checked and monitored.
- this method provides protection against errors occurring, since now errors in the functional level (first level) can be detected and compensated, without necessarily switching immediately to the level 2 uncomfortable fault reaction mode.
- the comparison of the at least one actual torque and the at least one desired torque with the aid of filters and / or deadtime members performed.
- runtime differences can be compensated for as well as time differences which are due to a time-delayed conversion of the drive signals into corresponding motor torques.
- the motor vehicle drive has at least one internal combustion engine and at least one further motor, preferably an electric motor.
- the at least one further motor will be referred to as an electric motor, whereby analogously hybrid drives with other types of motors should also be covered by the invention as a further motor.
- At least two desired torques are now calculated in the first method step: at least one engine nominal torque and at least one electric motor nominal torque. These are converted in the second method step into corresponding control variables, namely at least one internal combustion engine control variable and at least one electric motor control variable.
- the actual torque is composed of individual torques of the motors, ie of the at least one internal combustion engine and of the at least one electric motor.
- the inventive method generates separate control variables for these individual torque controllers, which may have separate engine control units.
- a comparison can now be made between the setpoint torques of the individual motors and the actual moments of these motors.
- a comparison is made between the at least one actual torque of the at least one internal combustion engine and the at least one engine nominal torque and, analogously, a comparison between at least one actual torque of the at least one electric motor and the at least one electric motor nominal torque.
- an operating mode can be selected which responds to this error and is adapted.
- an operating mode can be selected which responds to this error and is adapted.
- the at least one engine control amount is replaced with at least one engine replacement drive amount.
- other control large be replaced by Interventionanberichtuban.
- an electric motor fault driving operation is switched over.
- the at least one electric motor drive amount is replaced by at least one electric motor drive drive amount.
- these Arbitran Kunststofferien can be configured in various ways.
- these Optimizan Kunststofferien example cause a particularly low moment of the respective affected by the error engines.
- these can also trigger a complete shutdown of each affected by the fault motors, so that, for example, in the engine fault drive operation, the at least one internal combustion engine is completely switched off and the electric motor fault driving operation of the at least one electric motor is completely switched off.
- the at least one torque controller of the at least one electric motor now takes over the tasks of at least one torque controller of the internal combustion engine. In this way, errors can be compensated complementarily. The case perceived by the driver of the motor vehicle comfort loss is extremely low.
- FIG. 1 shows a flowchart of a method according to the prior art for torque monitoring with a torque limitation in level 1;
- FIG. 2 shows an embodiment of a method according to the invention with a test of the implementation of the desired moments
- FIG. 3 shows a method analogous to FIG. 2 in a hybrid drive.
- FIG. 1 shows a method corresponding to the prior art in which erroneously too high torques are detected by means of a so-called torque limitation in plane 1 (reference numeral 110 in FIG. 1).
- the method is divided into two consecutive method steps, which are here symbolically separated by the dividing line 112.
- the dividing line 112 separates the torque calculation (reference numeral 110) from the torque conversion (reference numeral 114).
- target moments 120 are first of all calculated from various input variables 116 in a calculation step 118.
- the inputs 116 may include electronic information of an accelerator pedal through which a driver's request for a particular torque is communicated to an engine control device.
- these input quantities 116 are converted into corresponding setpoint moments 120. For example, this conversion may be performed continuously or at predetermined time intervals in step 118.
- the conversion in step 118 can take place, for example, with the aid of characteristic fields, functions, or electronic tables.
- the desired torques 120 generated in this way in step 118 are compared in a torque limitation 122 with permissible moments 124. If it is ascertained that the calculated desired torques 120 exceed these permissible torques 124, then the desired torques 120 are replaced by fault set torques. For example, these fault set torques may be permissible moments 124. The limited setpoint moments 126 generated in this manner in the torque limitation 122 thus do not exceed the permissible moments 124.
- a conversion step 128 is then carried out for the torque conversion (reference numeral 114).
- the limited target torques 126 are converted into drive variables 130.
- These on-control variables 130 may be, for example, electronic signals which are transmitted to torque controllers of a motor vehicle drive (not shown in FIG. 1).
- the control variables 130 thus represent the "hardware analog" to the limited setpoint torques 126 in the case of an error-free operation of the conversion step 128.
- the illustrated in Figure 1, the prior art corresponding method can be accommodated for example in a conventional engine control unit.
- this engine control device may include a microcomputer and other electronic components.
- the engine control unit does not necessarily have to be integrated in an electronic unit, but can also be housed decentrally in the motor vehicle, for example.
- the method steps executed in the moment calculation are wholly or partially designed as a computer program, the computer program, for example, converting the input variables 116 into the setpoint moments 120 in the calculation step 118.
- the torque limitation 122 can also be realized by a computer program. Alternatively or additionally, however, this torque limitation 122 can also be realized by a corresponding electronic circuit, for example an electronic comparison circuit, by means of which the setpoint moments 120 are compared with the permissible moments 124 and in each case limit the minimum of these two values 120, 124 as limited setpoint moment 126. is passed.
- the conversion step 128 shown in the torque conversion can also be implemented completely or partially in an engine control device.
- this method step 128 can in turn be implemented in whole or in part in a microcomputer of the engine control unit.
- This microcomputer can be the same microcomputer as used for torque calculation (reference numeral 110), or it can be a separate microcomputer.
- electronic components can be used.
- corresponding electronic converters, filters, output stages or the like can be used to generate the control variables 130, so that suitable control variables 130 for torque controllers of the motor vehicle drive are generated.
- These control variables 130 can be transmitted via a corresponding line system, for example suitable interface cables (BUS system), to the moment controller (s) of the motor vehicle.
- BUS system suitable interface cables
- the prior art method illustrated in FIG. 1 suffers from the defect that, although errors in the torque calculation 110, that is, errors occurring in the calculation step 118 in the calculation of the target torque 120, are detected and compensated. However, control of the implementation of these torque moments 120 or of the limited setpoint moments 126 in the conversion step 128 of the torque conversion 114 into corresponding control variables 130 does not take place.
- FIG. 2 An embodiment of a method according to the invention for motor control is shown in Figure 2, which the described disadvantages of the method according to Figure 1 avoids.
- first analogous method steps are carried out in the moment calculation 110 as in the method according to FIG.
- target values 120 are first calculated from input variables 116.
- These setpoint moments are compared with permissible moments 124 in a torque limit 122.
- limited setpoint moments 126 are generated in which it is ensured that they do not exceed the permissible moments 124.
- These limited setpoint moments 126 are transferred to the torque conversion 114 in order to be converted there into a control step 130 analogous to FIG. 1 into control variables 130 for at least one momentum generator.
- a feedback of actual moments 132 from the torque actuators to the engine control unit additionally takes place.
- These actual moments 132 are detected in the form of signals for determining the actual moments 134, which, as described above, for example, surround the signals of corresponding torque sensors on a crankshaft.
- These signals 134 can be converted accordingly, in order then to be compared as actual moments 132 with the corresponding limited desired torques 126.
- runtime differences which are caused, for example, by a time-delayed conversion of the limited setpoint moment 126 into corresponding actual moments 132, can be compensated by filters and deadtime elements (not shown) before the comparison with the limited setpoint moments 126 is carried out.
- This comparison between the actual moments 132 and the limited setpoint moments 126 is performed in a test for implementing the setpoint moments 136 in the torque conversion 114. If implausible actual moments 132 are detected, it is possible to switch over to a comfortable substitute operating mode instead of switching over to the abovementioned EMF operation.
- implausible moments it can be understood, for example, that when the actual moments 132 deviate from the limited setpoint torques 126 by more than a predefined tolerance threshold, the system switches to an error drive mode 138. In this fault drive mode, the drive variables 130 can be used in particular corresponding Excellencean Kunststofferien be replaced.
- FIG. 3 shows a preferred embodiment of a method according to the invention, in which the method illustrated in FIG. 2 has been modified for the operation of a hybrid drive.
- input variables for example signals of an accelerator pedal and / or other signals
- setpoint moments in a calculation step.
- the hybrid drive in this embodiment has an internal combustion engine and an electric motor.
- DEM Accordingly, in the calculation step, a target engine torque and an engine target torque are generated.
- the distribution of the moments to these individual moments can be optimally adapted to the operating state, so that in particular an energy-saving operation is possible.
- these individual setpoint moments can be compared with permissible moments in a torque limitation.
- a limited engine target torque 152 and a limited motor motor torque 154 may be generated.
- the limited set torques 152, 154 are then transferred to the momentum number 114.
- a conversion of the limited setpoint torques 152, 154 into control variables takes place.
- This implementation is divided into two to meet the requirements of the hybrid drive.
- the limited engine target torque 152 is converted to an engine control variable 158.
- engine control variables 158 may then be forwarded to one or more internal combustion engines.
- the limited electric motor desired torque 154 is converted into corresponding electric motor drive variables 162, which in turn are forwarded to one or more electric motors.
- the actual moments 168, 170 are compared in a test of the implementation of the setpoint torque 136 with the limited setpoint torques 152, 154. Due to the doubling of the number of signals, this test 136 in the embodiment according to FIG. 3 is made more complex than the test 136 in FIG. 2.
- the actual torque 168 of the internal combustion engine can be compared with the limited internal combustion engine torque 152 and, in parallel, the actual torque.
- Moment 170 of the electric motor with the limited Elektromotorsollmoment 154 If in one or both cases deviations are detected, which each exceed predetermined tolerance thresholds (which in turn may be configured arbitrarily and in particular can be zero), it is switched to a Georgiaan Trust Sci 138.
- the drive quantities 158, 162 can each be replaced by corresponding substitute drive quantities.
- the engine may be completely turned off by the engine control variables 158, whereas the electric motor drive variables 162 may be modified accordingly for the electric motor to take over the engine failure.
- the total torque of the motor vehicle drive for example, be kept constant despite failure of one of the two motors, so that a driver of the motor vehicle perceives no change.
- the Kingsan Trustbericht 138 but also an error message z. B. on a display or acoustic type to stop a driver to visit a workshop.
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Abstract
The invention relates to a method for operating a motor vehicle drive, in particular a hybrid drive, wherein at least one desired torque (120, 140, 142) is calculated in a first step. The at least one desire torque (120, 140, 142) is converted into at least one control variable (130, 158, 162) for the motor vehicle drive in a second step. Also, at least one actual torque (132, 168, 170) of the motor vehicle (actual torque) is determined, and a comparison is carried out between the at least one actual torque (132; 168, 170) and the at least one desired torque (120; 140, 142). A difference between the at least one actual torque (132, 168, 170) and the at least one desired torque (120, 140, 142), which exceeds a predetermined threshold value, is determined, the error control drive (138) is switched on. The at least one control variable (130; 158, 162) is replaced by at least one replacement control variable.
Description
Verfahren zur Verfügbarkeitserhöhung von KraftfahrzeugmotorenMethod for increasing the availability of motor vehicle engines
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugantriebs, insbesonde- re eines Hybridantriebs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Motorsteuerungsgerät zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer seiner Ausgestaltungen.The invention relates to a method for controlling a motor vehicle drive, in particular a hybrid drive. Furthermore, the invention relates to a motor control device for implementing the method according to the invention in one of its embodiments.
Stand der TechnikState of the art
Im Stand der Technik (z. B. aus DE 103 20 017 A1) sind Steuereinrichtungen für eine Antriebseinheit bekannt, die die Antriebseinheit insbesondere hinsichtlich eines abgegebenen Antriebsmomentes steuern oder regeln, wobei die Antriebseinheit eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ist. Das Kraftfahrzeug umfasst dabei üblicherweise eine durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigbare Fahrerwunsch-Aufnahmeeinrichtung, insbesondere ein fußbetätigbares Fahrpedal, die dafür vorgesehen ist, ein einen momentanen Betätigungszustand der Fahrerwunsch-Aufnahmeeinrichtung repräsentierendes Ausgangssignal abzugeben. Eine Steuereinheit empfängt das Ausgangssignal von der Fahrerwunsch- Aufnahmeeinrichtung und ordnet dem empfangenen Ausgangssignal wenigstens eine Soll- Ausgangsgröße, insbesondere ein Soll-Antriebsmoment der Antriebseinheit zu. Die An- triebseinheit wird von der Steuereinheit derart angesteuert, dass sich eine von der Antriebseinheit abgegebene Ist-Ausgangsgröße der Soll-Ausgangsgröße annähert. Derartige Steuereinrichtungen sind in verschiedenen Auslegungen für üblicher Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere Ottomotoren und Dieselmotoren, bekannt, so z. B. das Bosch- Motorsteuerungssystem mit elektronischem Gaspedal (EGAS).In the prior art (eg from DE 103 20 017 A1), control devices for a drive unit are known, which control or regulate the drive unit, in particular with regard to an output drive torque, the drive unit being an internal combustion engine of a motor vehicle. In this case, the motor vehicle usually comprises a driver request recording device which can be actuated by the driver of the motor vehicle, in particular a foot-operated accelerator pedal which is provided to emit an output signal representing a current actuation state of the driver request recording device. A control unit receives the output signal from the driver request recording device and assigns to the received output signal at least one desired output variable, in particular a desired drive torque of the drive unit. The drive unit is controlled by the control unit in such a way that an actual output quantity output by the drive unit approaches the desired output variable. Such control devices are known in various interpretations for conventional motor vehicle engines, in particular gasoline engines and diesel engines, such. For example, the Bosch Engine Control System with Electronic Accelerator (EGAS).
Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, eine kontinuierliche Momentenüberwachung zur Aufdeckung von Fehlfunktionen im Steuergerät durchzuführen. Dies dient insbesondere dem Schutz von Fahrinsassen in dem Kraftfahrzeug und externen Verkehrsteilnehmern. Es soll eine ungewollte Beschleunigung des Fahrzeugs verhindert werden. Der Kern der konti- nuierlichen Momentenüberwachung ist der Vergleich eines vom Motor bereitgestellten Ist- Momentes mit einem zulässigen Moment. Im Normalfall ist das Ist-Moment kleiner als das zulässige Moment. Falls das Ist-Moment das zulässige Moment übersteigt, liegt ein Fehler im Motorsteuergerät vor und eine zu einem sicheren Fahrzeugzustand führende Fehlerreaktion wird eingeleitet. Die Überwachung der Motorsteuergeräte erfolgt üblicherweise nach
einem 3 -Ebenen-Überwachungskonzept. Die Motorsteuerung selbst, insbesondere die Vorgabe des Sollmomentes, erfolgt dabei in der als Funktionsebene bezeichneten ersten Ebene. Die zweite Ebene (Überwachungsebene) ist als die kontinuierliche Momentenüberwachung ausgeführt. In dieser Ebene wird unter anderem in Abhängigkeit von Fahrzeug- und Motor- funktionen ein zulässiges Moment ermittelt und mit einem Motor-Ist-Moment verglichen. Die Ebene 2 wird aufwändig abgesichert (Doppelablage aller Variablen, zyklische RAM- und ROM-Prüfung, Programmablaufkontrolle, Befehlstest). Ebene 3 dient zur Rechnerabsicherung.Furthermore, it is known in the prior art to perform a continuous torque monitoring to detect malfunctions in the control unit. This serves in particular for the protection of passengers in the motor vehicle and external road users. It is to prevent unwanted acceleration of the vehicle. The core of the continuous torque monitoring is the comparison of an actual torque provided by the motor with a permissible torque. Normally, the actual torque is smaller than the permissible torque. If the actual torque exceeds the allowable torque, there is a fault in the engine control unit and an error response leading to a safe vehicle condition is initiated. The monitoring of the engine control units usually takes place after a 3-level monitoring concept. The engine control itself, in particular the specification of the desired torque, takes place in the first plane designated as the functional plane. The second level (monitoring level) is executed as the continuous torque monitoring. In this level, among other things, a permissible torque is determined as a function of vehicle and engine functions and compared with an actual engine torque. Level 2 is extensively secured (double storage of all variables, cyclic RAM and ROM check, program sequence check, command test). Level 3 is used for computer backup.
DE 102 10 684 Al bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung eines Moments einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs. Das zu überwachende Moment wird mit einem zulässigen Moment verglichen, das zulässige Moment wird dem zu überwachenden Moment nachgeregelt und es wird ein Fehler detektiert, wenn das zu überwachende Moment stärker als ein erster vorgegebener Wert vom zulässigen Moment abweicht, wobei der Fehler nur in dem Fall detektiert wird, in dem eine Stellung eines Bedienelementes, insbesondere eine Fahrpedalstellung, mindestens seit einer ersten vorgegebenen Zeit innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.DE 102 10 684 A1 relates to a method for monitoring a moment of a drive unit of a vehicle. The torque to be monitored is compared with a permissible torque, the permissible torque is readjusted to the torque to be monitored and an error is detected if the torque to be monitored deviates more than a first predetermined value from the permissible torque, the error only in that case is detected, in which a position of a control element, in particular an accelerator pedal position, at least for a first predetermined time is within a predetermined tolerance range.
DE 197 39 565 Al betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Drehmomentes einer Antriebs- einheit eines Kraftfahrzeuges, bei welchem das Drehmoment der Antriebseinheit wenigstens nach Maßgabe des Fahrerwunsches eingestellt wird, wobei das Ist-Drehmoment der Antriebseinheit bestimmt wird und wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches ein maximal zulässiges Drehmoment ermittelt wird. Es erfolgt eine Drehmomentenreduzierung und/oder -begrenzung bei Überschreiten des maximal zulässigen Momentes durch das Ist- Drehmoment. Dabei wird wenigstens ein Betriebszustand festgestellt, in dem das Drehmoment der Antriebseinheit durch zusätzliche Belastung erhöht ist. Während dieses wenigstens einen Betriebszustandes wird das maximal zulässige Moment erhöht. Insbesondere wird dadurch beim Betrieb mit kalter Antriebseinheit und/oder beim Betrieb belastender Verbraucher das zulässige Moment erhöht.DE 197 39 565 A1 relates to a method for controlling the torque of a drive unit of a motor vehicle, in which the torque of the drive unit is set at least in accordance with the driver's request, wherein the actual torque of the drive unit is determined and at least on the basis of the driver's request maximum permissible torque is determined. There is a torque reduction and / or limitation when the maximum permissible torque is exceeded by the actual torque. In this case, at least one operating state is determined, in which the torque of the drive unit is increased by additional load. During this at least one operating state, the maximum permissible torque is increased. In particular, the permissible torque is thereby increased during operation with a cold drive unit and / or load-consuming consumers during operation.
DE 197 48 355 Al hat ein Verfahren zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs zum Gegenstand, wobei das Drehmoment der Antriebseinheit abhängig von einem aus der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelementes abgeleiteten Fahrerwunschmoment und abhängig von wenigstens einem Sollmoment, welches von wenigstens einer externen Funktion vorgegeben wird, die anstelle oder zusätzlich zu Fahrervorgabe das Drehmoment beeinflusst. Ein maximal zulässiges Drehmoment wird vorgegeben und bei Überschreiten dieses maximal zulässigen Werts wird durch den entsprechenden Ist-Wert eine Reduzierung des Drehmoments vorgenommen. Das maximal zulässige Moment wird wenigstens abhängig von der Stellung des Bedienelementes gebildet und das maximal zulässige Moment wird
abhängig von dem Sollmoment der wenigstens einen externen Funktion gebildet, wenn dieses Sollmoment größer als das von der Bedienelementstellung abhängige zulässige Moment ist. Die externe Funktion kann z. B. das Drehmoment gegenüber dem Fahrerwunsch erhöhen, wie eine Motorschleppmomentregelung oder eine Fahrgeschwindigkeitsregelung.DE 197 48 355 A1 has a method for controlling the drive unit of a vehicle to the object, wherein the torque of the drive unit depends on a derived from the position of a driver operable control element driver input torque and depending on at least one target torque, which is predetermined by at least one external function that influences the torque instead of or in addition to the driver's specification. A maximum permissible torque is specified and when this maximum permissible value is exceeded, a reduction of the torque is made by the corresponding actual value. The maximum permissible torque is at least formed depending on the position of the operating element and the maximum permissible torque is formed depending on the target torque of the at least one external function, if this target torque is greater than the permissible torque dependent on the control element position. The external function can, for. B. increase the torque over the driver's request, such as a motor drag torque control or a vehicle speed control.
Die beschriebenen, aus dem Stande der Technik bekannten Verfahren der Momentenüberwachung sind nicht ohne weiteres auf Hybridfahrzeuge übertragbar. In Hybridfahrzeugen kommt neben einem Verbrennungsmotor mindestens eine weitere Momentenquelle (Motor) zum Einsatz. In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um einen Elektroantrieb.The described, from the prior art known methods of torque monitoring are not readily transferable to hybrid vehicles. In hybrid vehicles, at least one additional torque source (motor) is used in addition to an internal combustion engine. In most cases this is an electric drive.
Im Stand der Technik ist in einem Fahrzeug nur ein Motor vorhanden, der ein Motorsteuergerät enthält, das eine Vielzahl von Momentenanforderungsinformationen von extern (z. B. durch ein Bremsensteuergerät oder einen Abstandshaltertempomaten (ACC)) über einen Signalbus erhält. Das Motorsteuergerät prüft die Integrität der empfangenen externen Mo- mentenanforderungssignale und plausibilisiert die Momentenanforderungsinformationen anhand von ihm zur Verfügung stehender Fahrzeug-Zustandssignale. Das Motorsteuergerät bestimmt dann anhand der externen Informationen und anderer Signale (u. a. dem Fahrerwunsch, der z. B. per Fahrpedal eingestellt wird) das von dem Motor anzufordernde Moment (Sollmoment) und steuert den Motor entsprechend direkt an, ohne mit einem wei- teren Steuergerät zu kommunizieren.In the prior art, there is only one engine in a vehicle that includes an engine controller that receives a variety of torque request information from an external source (eg, by a brake controller or an ACC) over a signal bus. The engine control unit checks the integrity of the received external component request signals and plausibility of the torque request information based on available vehicle status signals. The engine control unit then uses the external information and other signals (including the driver's request, which is set, for example, via the accelerator pedal) to determine the torque (target torque) to be requested by the engine and directly controls the engine without having to use another control unit to communicate.
In der Motorsteuerung muss bei mehreren vorhandenen Motoren das vom Fahrer geforderte Wunschmoment, welches beispielsweise durch Bedienen eines Fahrpedals eingestellt wird, auf die vorhandene Momentenquelle (mindestens zwei Motoren) aufgeteilt werden. Dies geschieht in Abhängigkeit zahlreicher Umgebungsvariablen, u. a. mit dem Ziel, den verbrauchsgünstigsten Betriebspunkt für alle Momentenquellen einzustellen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in DE 102 02 531 Al beschrieben. Die aufgeteilten Momente müssen dann von dem Motorsteuergerät gegebenenfalls an weitere, den einzelnen Motoren zugeordnete Steuergeräte übermittelt werden.In the engine control, the torque required by the driver, which is set, for example, by operating an accelerator pedal, must be divided among the existing torque source (at least two motors) for several existing engines. This happens in dependence of numerous environment variables, u. a. with the aim of setting the most fuel-efficient operating point for all torque sources. Such a method is described for example in DE 102 02 531 Al. The divided moments must then be transmitted from the engine control unit, where appropriate, to further, the individual motors associated with control units.
Um die Verfügbarkeit eines Motors zu erhöhen, wird im Stand der Technik zusätzlich zu der kontinuierlichen Momentenüberwachung in Ebene 2 das angeforderte Moment vor dem Ansteuern des Motors in Ebene 1 auf Plausibilität geprüft. Wenn das berechnete anzufordernde Sollmoment als zu hoch gekennzeichnet wird, wird das Moment auf ein plausibles Moment begrenzt. Durch diese Momentenbegrenzung kann die oben beschriebene, in Ebene 2 des Überwachungskonzeptes ausgelöste Fehlerreaktion vermieden werden, auch wenn das anzufordernde Moment zu hoch ist. Eine solche Fehlerreaktion sollte nach Möglichkeit vermieden werden, da sie für einen Insassen des Fahrzeugs sehr unkomfortabel sein kann.
Eine derartige Momentenbegrenzung ist für den Fahrer des Fahrzeugs kaum feststellbar, so dass die Komforteinbußen minimal sind. Ein Mangel dieses Verfahrens aus dem Stand der Technik ist jedoch, dass zwar Fehler bei der Berechnung des Sollmoments abgefangen werden, dass aber Fehler bei der Umsetzung der begrenzten Sollmomente in entsprechende Ist- Momente nicht mehr erkannt und verhindert werden. Eine derartige fehlerhafte Umsetzung des Sollmoments in eine Istmoment führt wiederum zu einer unkomfortablen Fehlerreaktion, die vermieden werden sollte.In order to increase the availability of an engine, in the prior art, in addition to the continuous torque monitoring in level 2, the requested torque is checked for plausibility prior to driving the engine in level 1. If the calculated desired torque to be requested is marked too high, the torque is limited to a plausible torque. By means of this torque limitation, the above-described error reaction triggered in level 2 of the monitoring concept can be avoided, even if the torque to be requested is too high. Such an error reaction should be avoided as far as possible, since it can be very uncomfortable for an occupant of the vehicle. Such a torque limit is barely noticeable to the driver of the vehicle, so that the loss of comfort is minimal. A shortcoming of this method from the prior art, however, is that although errors in the calculation of the setpoint torque are intercepted, but that errors in the implementation of the limited setpoint torques in corresponding actual moments are no longer detected and prevented. Such a faulty conversion of the setpoint torque into an actual moment again leads to an uncomfortable error reaction that should be avoided.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Es wird daher ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugantriebs vorgeschlagen, welches die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vermeidet. Das Verfahren ist insbesondere dazu geeignet, auch Fehler bei der Umsetzung eines Sollmo- ments in Ansteuergrößen zuverlässig abzufangen, wodurch die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugs erhöht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch für den Betrieb eines Hybridfahrzeugs geeignet, wobei die Möglichkeit besteht, bereits in Ebene 1 den fehlerhaften Mo- mentensteller zu bestimmen und angemessen eine Betriebsstrategie zu wählen, bevor der Fehlerreaktionsbetrieb der Ebene 2 ausgelöst wird.Therefore, a method for controlling a motor vehicle drive is proposed which avoids the disadvantages of the methods known from the prior art. The method is particularly suitable for reliably intercepting errors in the implementation of a desired torque in control variables, whereby the availability of the motor vehicle is increased. The method according to the invention is also suitable for the operation of a hybrid vehicle, it being possible to determine the defective modifier already in level 1 and to appropriately choose an operating strategy before the level 2 error reaction mode is triggered.
Ein Grundgedanke der Erfindung ist die Prüfung der Umsetzung eines Sollmoments in Ansteuergrößen und eines Ist-Moments in der als Funktionsebene bezeichneten ersten Ebene. Somit können Fehler bei der Berechnung der Ansteuergrößen abgefangen werden.A basic idea of the invention is the testing of the conversion of a setpoint torque into control variables and an actual moment in the first level designated as the function level. Thus, errors in the calculation of the control variables can be intercepted.
Wie auch bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugantriebs in einem ersten Schritt mindestens ein Sollmoment berechnet. In einem zweiten Schritt wird das mindestens eine Sollmoment in mindestens eine Ansteuergröße für den Kraftfahrzeugantrieb umgewandelt.As with methods known from the prior art, in the method according to the invention for operating a motor vehicle drive in a first step, at least one desired torque is calculated. In a second step, the at least one desired torque is converted into at least one drive variable for the motor vehicle drive.
Ein Kernelement der vorliegenden Erfindung liegt darin, mindestens ein Ist-Moment, also ein tatsächliches Moment des Kraftfahrzeugantriebs in der ersten, der Funktionsebene zu ermitteln und anschließend einen Vergleich zwischen dem mindestens einen Ist-Moment Moment und dem mindestens einen Sollmoment durchzuführen. Überschreitet die Abweichung zwischen dem mindestens einen Ist-Moment und dem mindestens einen Sollmoment eine vorgegebene Schwelle, so wird auf einen Fehleransteuerbetrieb umgeschaltet, bei welchem die mindestens eine Ansteuergröße durch mindestens eine Ersatzansteuergröße ersetzt wird. Die vorgegebene Schwelle kann dabei beliebig gewählt werden und auch den Wert Null annehmen. Somit kann bereits bei kleinsten Abweichungen die mindestens eine Ansteuergröße durch die mindestens eine Ersatzansteuergröße ersetzt werden. Eine Ersatzan-
Steuerung kann z. B. darin bestehen, dass sich die Betriebsstrategie des Hybridfahrzeuges von Hybridantrieb auf reinen Verbrennungsmotorantrieb ändert.A core element of the present invention is to determine at least one actual torque, ie an actual moment of the motor vehicle drive in the first, the functional level and then to perform a comparison between the at least one actual torque torque and the at least one desired torque. Exceeds the deviation between the at least one actual torque and the at least one desired torque a predetermined threshold, it is switched to a fault drive operation, in which the at least one control variable is replaced by at least one Ersatzansteuergröße. The predetermined threshold can be chosen arbitrarily and also assume the value zero. Thus, even with very small deviations, the at least one control variable can be replaced by the at least one substitute control variable. A replacement Control can z. B. consist in that changes the operating strategy of the hybrid vehicle from hybrid to pure combustion engine drive.
Das mindestens eine Ist-Moment kann aus verschiedenen Quellen erhalten werden. So bietet sich bei Verbrennungsmotoren (z. B. bei Dieselmotoren mit Dieseleinspritzsystemen) eine Messung von Zylinderinnendrücken an. Diese Zylinderinnendrücke können wiederum in Drehmomente umgerechnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann bei Verbrennungsmotoren aus der Oszillation eines Drehzahlsignals einer Kurbel- und/oder Nockenwelle auf ein Drehmoment zurückgeschlossen werden. Weiterhin kann bei Verbrennungs- und/oder E- lektromotoren aus den Ansteuergrößen (in Ebene 1 und/oder in Ebene 2) auf die Drehmomente zurückgerechnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann bei Elektromotoren aus Motorstrom, Motorspannung und Drehzahl auf das Drehmoment zurückgerechnet werden. Werden externe Drehmomentsteller zum Einstellen eines Drehmoments eingesetzt, so kann beispielsweise über ein Bus- System eine Rückmeldung an das Motorsteuerungsgerät erfol- gen, welche eine Information über das Drehmoment enthält. Schließlich können alternativ oder zusätzlich bei den meisten Arten von Motoren Momentsensoren auf die Kurbelwelle aufgebracht werden, welche die Drehmomente direkt erfassen und als Ist-Moment an das Motorsteuerungsgerät zurückmelden.The at least one actual moment can be obtained from different sources. Thus, in internal combustion engines (eg in diesel engines with diesel injection systems) a measurement of internal cylinder pressures is recommended. These internal cylinder pressures can in turn be converted into torques. Alternatively or additionally, in internal combustion engines from the oscillation of a rotational speed signal of a crankshaft and / or camshaft to a torque can be deduced. Furthermore, in the case of combustion and / or electric motors, it is possible to calculate back to the torques from the control variables (in level 1 and / or in level 2). Alternatively or additionally, in the case of electric motors, it is possible to calculate the torque back from the motor current, motor voltage and speed. If external torque actuators are used to set a torque, feedback to the engine control unit, for example via a bus system, can be provided, which contains information about the torque. Finally, alternatively or additionally, torque sensors can be applied to the crankshaft in most types of engines, which sensors detect the torques directly and report them back to the engine control unit as an actual torque.
Das beschriebene Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugantriebs kann auf verschiedene Weisen vorteilhaft weitergebildet werden. So kann zusätzlich zu dem bereits beschriebenen Vergleich des Ist-Moments mit einem Sollmoment auch noch ein zusätzlicher, vorhergehender Vergleichsschritt durchgeführt werden, bei welchem das berechnete Sollmoment überprüft wird, indem dieses mit mindestens einem zulässigen Moment verglichen wird. Bei Ü- berschreiten des zulässigen Moments durch das berechnete Sollmoment wird das berechnete Sollmoment durch ein Fehlersollmoment ersetzt. Beispielsweise kann bei diesem Vergleichsschritt das berechnete Sollmoment jeweils durch den kleineren der beiden Werte, nämlich des berechneten Sollmoment und des zulässigen Moments, ersetzt werden.The method described for operating a motor vehicle drive can be advantageously developed in various ways. Thus, in addition to the already described comparison of the actual torque with a desired torque, an additional, preceding comparison step can also be carried out in which the calculated target torque is checked by comparing this with at least one permissible torque. When the permitted torque is exceeded by the calculated setpoint torque, the calculated setpoint torque is replaced by a fault setpoint torque. For example, in this comparison step, the calculated target torque can be replaced in each case by the smaller of the two values, namely the calculated target torque and the permissible torque.
Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kombiniert das aus dem Stand der Technik bekannte Kontrollverfahren zur Kontrolle der berechneten Momente mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei welchem die Ist-Momente überprüft und überwacht werden. Somit bietet diese Verfahren einen Schutz vor auftretenden Fehlern, da nunmehr Fehler in der Funktionsebene (ersten Ebene) detektiert und ausgeglichen werden können, ohne dass notwendigerweise gleich in den unkomfortablen Fehlerreaktionsbetrieb der Ebene 2 umgeschaltet werden muss.This development of the method according to the invention combines the control method known from the prior art for checking the calculated moments with the method according to the invention, in which the actual moments are checked and monitored. Thus, this method provides protection against errors occurring, since now errors in the functional level (first level) can be detected and compensated, without necessarily switching immediately to the level 2 uncomfortable fault reaction mode.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Vergleich des mindestens einen Ist-Moments und des mindestens einen Sollmoments unter Zuhilfenahme von Filtern
und/oder Totzeitgliedern durchgeführt. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Laufzeit- unterschiede ausgleichen sowie Zeitunterschiede, welche auf eine zeitverzögerte Umsetzung der Ansteuersignale in entsprechende Motordrehmomente zurückzuführen sind.In a further embodiment of the method, the comparison of the at least one actual torque and the at least one desired torque with the aid of filters and / or deadtime members performed. In this way, for example, runtime differences can be compensated for as well as time differences which are due to a time-delayed conversion of the drive signals into corresponding motor torques.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft für Hybridantriebe einsetzen. Dabei weist der Kraftfahrzeugantrieb mindestens einen Verbrennungsmotor und mindestens einen weiteren Motor, vorzugsweise einen Elektromotor, auf. Im Folgenden wird der mindestens eine weitere Motor als Elektromotor bezeichnet, wobei sinngemäß auch Hybridantrieben mit anderen Arten von Motoren als weiterer Motor von der Erfindung er- fasst sein sollen.The method according to the invention can be used particularly advantageously for hybrid drives. In this case, the motor vehicle drive has at least one internal combustion engine and at least one further motor, preferably an electric motor. In the following, the at least one further motor will be referred to as an electric motor, whereby analogously hybrid drives with other types of motors should also be covered by the invention as a further motor.
Anstelle mindestens eines berechneten Sollmoments werden nun im ersten Verfahrensschritt mindestens zwei Sollmomente berechnet: mindestens ein Verbrennungsmotorsollmoment und mindestens ein Elektromotorsollmoment. Diese werden im zweiten Verfahrensschritt in entsprechende Ansteuergrößen umgewandelt, nämlich in mindestens eine Verbrennungsmotoransteuergröße und mindestens eine Elektromotoransteuergröße.Instead of at least one calculated desired torque, at least two desired torques are now calculated in the first method step: at least one engine nominal torque and at least one electric motor nominal torque. These are converted in the second method step into corresponding control variables, namely at least one internal combustion engine control variable and at least one electric motor control variable.
Bei Hybridantrieben setzt sich das Ist-Moment (tatsächliches Moment) zusammen aus Einzelmomenten der Motoren, also des mindestens einen Verbrennungsmotors und des mindes- tens einen Elektromotors. Das erfindungsgemäße Verfahren generiert separate Ansteuergrößen für diese einzelnen Momentsteller, die gegebenenfalls getrennte Motorsteuergeräte aufweisen.In hybrid drives, the actual torque (actual torque) is composed of individual torques of the motors, ie of the at least one internal combustion engine and of the at least one electric motor. The inventive method generates separate control variables for these individual torque controllers, which may have separate engine control units.
Zur Fehlerdiagnose kann nunmehr ein Vergleich zwischen den Sollmomenten der einzelnen Motoren und den Ist-Momenten dieser Motoren durchgeführt werden. So wird ein Vergleich zwischen dem mindestens einen Ist-Moment des mindestens einen Verbrennungsmotors und dem mindestens einen Verbrennungsmotorsollmoment durchgeführt und analog ein Vergleich zwischen mindestens einem Ist-Moment des mindestens einen Elektromotors und dem mindestens einen Elektromotorsollmoment. Mittels dieses Verfahrens ist insbesondere diagnostizierbar, bei welchem Momentensteller ein möglicher Fehler aufgetreten ist.For fault diagnosis, a comparison can now be made between the setpoint torques of the individual motors and the actual moments of these motors. Thus, a comparison is made between the at least one actual torque of the at least one internal combustion engine and the at least one engine nominal torque and, analogously, a comparison between at least one actual torque of the at least one electric motor and the at least one electric motor nominal torque. By means of this method, it is possible in particular to diagnose in which torque controller a possible error has occurred.
Je nachdem, bei welchem Momentensteller ein Fehler detektiert worden ist, kann eine Betriebsart gewählt werden, welche auf diesen Fehler reagiert und angepasst ist. So kann beispielsweise bei einer eine vorgegebene Verbrennungsmotorschwelle überschreitenden Ab- weichung des mindestens einen Ist-Moments des mindestens einen Verbrennungsmotors vom mindestens einen Verbrennungsmotorsollmoment auf einen Verbrennungsmotorfehler- ansteuerbetrieb umgeschaltet werden. Bei diesem Verbrennungsmotorfehleransteuerbetrieb wird die mindestens eine Verbrennungsmotoransteuergröße durch mindestens eine Verbrennungsmotorersatzansteuergröße ersetzt. Zusätzlich können auch weitere Ansteuer-
großen durch Ersatzansteuergrößen ersetzt werden. Analog wird, wenn eine eine vorgegebene Elektromotorschwelle überschreitende Abweichung des mindestens einen Ist-Moments des mindestens einen Elektromotors vom mindestens einen Elektromotorsollmoment detek- tiert wird, auf einen Elektromotorfehleransteuerbetrieb umgeschaltet werden. Bei diesem Elektromotorfehleransteuerbetrieb wird die mindestens eine Elektromotoransteuergröße durch mindestens eine Elektromotorersatzansteuergröße ersetzt. Auch hier können zusätzlich weitere Ansteuergrößen durch Ersatzansteuergrößen ersetzt werden.Depending on which torque controller an error has been detected, an operating mode can be selected which responds to this error and is adapted. Thus, for example, in the case of a deviation of the at least one actual torque of the at least one internal combustion engine that exceeds a predetermined engine threshold, it is possible to switch over from the at least one desired engine torque to an internal combustion engine fault control operation. In this engine failure driving operation, the at least one engine control amount is replaced with at least one engine replacement drive amount. In addition, other control large be replaced by Ersatzansteuergrößen. Analogously, when a deviation of the at least one actual torque of the at least one electric motor exceeding a predetermined electric motor threshold is detected by the at least one electric motor nominal torque, an electric motor fault driving operation is switched over. In this electric motor fault driving operation, the at least one electric motor drive amount is replaced by at least one electric motor drive drive amount. Again, additional control variables can be replaced by Ersatzansteuergrößen.
Diese Ersatzansteuergrößen können auf verschiedene Weisen ausgestaltet sein. So können diese Ersatzansteuergrößen beispielsweise eine besonders niedriges Moment der jeweiligen vom Fehler betroffenen Motoren bewirken. Insbesondere können diese auch ein vollständiges Abschalten der jeweils vom Fehler betroffenen Motoren auslösen, so dass beispielsweise im Verbrennungsmotorfehleransteuerbetrieb der mindestens eine Verbrennungsmotor vollständig abgeschaltet wird und das im Elektromotorfehleransteuerbetrieb der mindestens eine Elektromotor vollständig abgeschaltet wird. Auf diese Weise kann beispielsweise im Verbrennungsmotorfehleransteuerbetrieb auf ein rein elektrisches Fahren umgeschaltet werden, so dass der mindestens eine Momentensteller des mindestens einen Elektromotors nunmehr die Aufgaben des mindestens einen Momentenstellers des Verbrennungsmotors mit übernimmt. Auf diese Weise lassen sich Fehler komplementär ausgleichen. Die dabei vom Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrgenommene Komforteinbuße ist äußerst gering. Auf diese Weise lassen sich Fehler bei der Momentenumsetzung von Hybridantrieben besonders wirkungsvoll und effizient detektieren und ausgleichen, ohne dass in einen Fehlerreaktionsbetrieb der Ebene 2 umgeschaltet werden muss. Zusätzlich kann der Fahrer jedoch auch über den auftretenden Fehler informiert werden, beispielsweise durch eine entsprechende Cock- pit- Anzeige, welche den Fahrer darauf hinweist, dass ein Aufsuchen einer Werkstatt in naher Zukunft erforderlich ist.These Ersatzansteuergrößen can be configured in various ways. Thus, these Ersatzansteuergrößen example cause a particularly low moment of the respective affected by the error engines. In particular, these can also trigger a complete shutdown of each affected by the fault motors, so that, for example, in the engine fault drive operation, the at least one internal combustion engine is completely switched off and the electric motor fault driving operation of the at least one electric motor is completely switched off. In this way, for example, in the engine fault control operation can be switched to a purely electric driving, so that the at least one torque controller of the at least one electric motor now takes over the tasks of at least one torque controller of the internal combustion engine. In this way, errors can be compensated complementarily. The case perceived by the driver of the motor vehicle comfort loss is extremely low. In this way, errors in the torque conversion of hybrid drives can be detected and compensated particularly effectively and efficiently, without having to switch to a fault reaction mode of level 2. In addition, however, the driver can also be informed of the occurring error, for example by means of a corresponding cockpit display, which indicates to the driver that a visit to a workshop is required in the near future.
Zeichnungdrawing
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Reference to the drawings, the invention will be explained in more detail below.
Es zeigt:It shows:
Figur 1 ein Flussdiagramm eines dem Stand der Technik entsprechenden Verfahrens zur Momentenüberwachung mit einer Momentenbegrenzung in Ebene 1;FIG. 1 shows a flowchart of a method according to the prior art for torque monitoring with a torque limitation in level 1;
Figur 2 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Prüfung der Umsetzung der Sollmomente; und
Figur 3 ein zu Figur 2 analoges Verfahren in einem Hybridantrieb.Figure 2 shows an embodiment of a method according to the invention with a test of the implementation of the desired moments; and FIG. 3 shows a method analogous to FIG. 2 in a hybrid drive.
AusfuhrungsbeispieleExemplary embodiments
In Figur 1 ist ein dem Stand der Technik entsprechendes Verfahren dargestellt, bei welchem mittels einer so genannten Momentenbegrenzung in Ebene 1 (Bezugsziffer 110 in Figur 1) fehlerhaft zu hohe Momente erkannt werden.FIG. 1 shows a method corresponding to the prior art in which erroneously too high torques are detected by means of a so-called torque limitation in plane 1 (reference numeral 110 in FIG. 1).
Das Verfahren ist in zwei aufeinander folgende Verfahrensschritte eingeteilt, welche hier symbolisch durch die Trennlinie 112 getrennt sind. Die Trennlinie 112 trennt die Momentenberechnung (Bezugsziffer 110) von der Momentenumsetzung (Bezugsziffer 114). In der Momentenberechnung 110 werden zunächst aus verschiedenen Eingangsgrößen 116 in ei- nem Berechnungsschritt 118 Sollmomente 120 berechnet. Beispielsweise können die Eingangsgrößen 116 elektronische Informationen eines Fahrpedals enthalten, über welche der Wunsch eines Fahrers bezüglich eines bestimmten Drehmoments an ein Motorsteuerungsgerät übermittelt wird. Im Berechnungsschritt 118 werden diese Eingangsgrößen 116 in entsprechende Sollmomente 120 umgewandelt. Beispielsweise kann diese Umwandlung in Schritt 118 kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitintervallen erfolgen. Die Umwandlung in Schritt 118 kann beispielsweise unter Zuhilfenahme von Kennlinienfeldern, Funktionen, oder elektronischen Tabellen erfolgen.The method is divided into two consecutive method steps, which are here symbolically separated by the dividing line 112. The dividing line 112 separates the torque calculation (reference numeral 110) from the torque conversion (reference numeral 114). In the moment calculation 110, target moments 120 are first of all calculated from various input variables 116 in a calculation step 118. For example, the inputs 116 may include electronic information of an accelerator pedal through which a driver's request for a particular torque is communicated to an engine control device. In the calculation step 118, these input quantities 116 are converted into corresponding setpoint moments 120. For example, this conversion may be performed continuously or at predetermined time intervals in step 118. The conversion in step 118 can take place, for example, with the aid of characteristic fields, functions, or electronic tables.
Die auf diese Weise in Schritt 118 generierten Sollmomente 120 werden in einer Momen- tenbegrenzung 122 mit zulässigen Momenten 124 verglichen. Wird dabei festgestellt, dass die berechneten Sollmomente 120 diese zulässigen Momente 124 überschreiten, so werden die Sollmomente 120 durch Fehlersollmomente ersetzt. Beispielsweise kann es sich bei diesen Fehlersollmomenten um die zulässigen Momente 124 handeln. Die auf diese Weise in der Momentenbegrenzung 122 generierten begrenzten Sollmomente 126 überschreiten so- mit nicht die zulässigen Momente 124.The desired torques 120 generated in this way in step 118 are compared in a torque limitation 122 with permissible moments 124. If it is ascertained that the calculated desired torques 120 exceed these permissible torques 124, then the desired torques 120 are replaced by fault set torques. For example, these fault set torques may be permissible moments 124. The limited setpoint moments 126 generated in this manner in the torque limitation 122 thus do not exceed the permissible moments 124.
Mittels dieser begrenzten Sollmomente 126 wird dann der Momentenumsetzung (Bezugsziffer 114) ein Umsetzungsschritt 128 durchgeführt. In diesem Umsetzungsschritt 128 werden die begrenzten Sollmomente 126 in Ansteuergrößen 130 umgewandelt. Bei diesen An- Steuergrößen 130 kann es sich beispielsweise um elektronische Signale handeln, welche an Momentensteller eines Kraftfahrzeugantriebs (in Figur 1 nicht dargestellt) übermittelt werden. Die Ansteuergrößen 130 stellen somit bei einem fehlerfreien Betrieb des Umsetzungsschritts 128 das „Hardware- Analogon" zu den begrenzten Sollmomenten 126 dar.
Das in Figur 1 dargestellte, dem Stand der Technik entsprechende Verfahren kann beispielsweise in einem herkömmlichen Motorsteuerungsgerät untergebracht sein. Beispielsweise kann dieses Motorsteuerungsgerät einen Mikrocomputer und andere elektronische Bauelemente aufweisen. Das Motorsteuerungsgerät muss nicht notwendigerweise in einer elektronischen Einheit integriert sein, sondern kann beispielsweise auch dezentralisiert im Kraftfahrzeug untergebracht sein. Vorteilhafterweise werden die in der Momentenberechnung (Bezugsziffer 110) ausgeführten Verfahrensschritte ganz oder teilweise als Computerprogramm ausgestaltet, wobei das Computerprogramm beispielsweise die Eingangsgrößen 116 im Berechnungsschritt 118 in die Sollmomente 120 umrechnet. Auch die Momenten- begrenzung 122 kann durch ein Computerprogramm realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann diese Momentenbegrenzung 122 jedoch auch durch eine entsprechende elektronische Schaltung realisiert werden, beispielsweise eine elektronische Vergleichsschaltung, mittels derer die Sollmomente 120 mit den zulässigen Momenten 124 verglichen werden und jeweils das Minimum dieser beiden Werte 120, 124 als begrenzte Sollmoment 126 wei- tergeleitet wird.By means of these limited target moments 126, a conversion step 128 is then carried out for the torque conversion (reference numeral 114). In this conversion step 128, the limited target torques 126 are converted into drive variables 130. These on-control variables 130 may be, for example, electronic signals which are transmitted to torque controllers of a motor vehicle drive (not shown in FIG. 1). The control variables 130 thus represent the "hardware analog" to the limited setpoint torques 126 in the case of an error-free operation of the conversion step 128. The illustrated in Figure 1, the prior art corresponding method can be accommodated for example in a conventional engine control unit. For example, this engine control device may include a microcomputer and other electronic components. The engine control unit does not necessarily have to be integrated in an electronic unit, but can also be housed decentrally in the motor vehicle, for example. Advantageously, the method steps executed in the moment calculation (reference numeral 110) are wholly or partially designed as a computer program, the computer program, for example, converting the input variables 116 into the setpoint moments 120 in the calculation step 118. The torque limitation 122 can also be realized by a computer program. Alternatively or additionally, however, this torque limitation 122 can also be realized by a corresponding electronic circuit, for example an electronic comparison circuit, by means of which the setpoint moments 120 are compared with the permissible moments 124 and in each case limit the minimum of these two values 120, 124 as limited setpoint moment 126. is passed.
Analog kann auch der in der Momentenumsetzung (Bezugsziffer 114) dargestellte Umsetzungsschritt 128 ganz oder teilweise in einem Motorsteuerungsgerät realisiert werden. Insbesondere kann dieser Verfahrensschritt 128 wiederum ganz oder teilweise in einem Mikro- Computer des Motorsteuerungsgeräts umgesetzt werden. Bei diesem Mikrocomputer kann es sich um denselben Mikrocomputer handeln, welcher auch für die Momentenberechnung (Bezugsziffer 110) eingesetzt wird, oder es kann sich um einen separaten Mikrocomputer handeln. Weiterhin können alternativ oder zusätzlich auch elektronische Bauelemente eingesetzt werden. Beispielsweise können zur Generierung der Ansteuergrößen 130 entsprechen- de elektronische Wandler, Filter, Endstufen oder ähnliches eingesetzt werden, so dass geeignete Ansteuergrößen 130 für Momentensteller des Kraftfahrzeugantriebs generiert werden. Diese Ansteuergrößen 130 können über ein entsprechendes Leitungssystem, beispielsweise geeignete Schnittstellenkabel (BUS-System) an den bzw. die Momentensteller des Kraftfahrzeugs übermittelt werden.Analogously, the conversion step 128 shown in the torque conversion (reference numeral 114) can also be implemented completely or partially in an engine control device. In particular, this method step 128 can in turn be implemented in whole or in part in a microcomputer of the engine control unit. This microcomputer can be the same microcomputer as used for torque calculation (reference numeral 110), or it can be a separate microcomputer. Furthermore, alternatively or additionally, electronic components can be used. For example, corresponding electronic converters, filters, output stages or the like can be used to generate the control variables 130, so that suitable control variables 130 for torque controllers of the motor vehicle drive are generated. These control variables 130 can be transmitted via a corresponding line system, for example suitable interface cables (BUS system), to the moment controller (s) of the motor vehicle.
Wie oben beschrieben, leidet das in Figur 1 dargestellte, dem Stand der Technik entsprechende Verfahren unter dem Mangel, dass zwar Fehler in der Momentenberechnung 110, also Fehler, welche im Berechnungsschritt 118 bei der Berechnung der Sollmomente 120 auftreten, detektiert und ausgeglichen werden. Eine Kontrolle der Umsetzung dieser SoIl- momente 120 bzw. der begrenzten Sollmomente 126 im Umsetzungsschritt 128 der Momentenumsetzung 114 in entsprechende Ansteuergrößen 130 erfolgt jedoch nicht.As described above, the prior art method illustrated in FIG. 1 suffers from the defect that, although errors in the torque calculation 110, that is, errors occurring in the calculation step 118 in the calculation of the target torque 120, are detected and compensated. However, control of the implementation of these torque moments 120 or of the limited setpoint moments 126 in the conversion step 128 of the torque conversion 114 into corresponding control variables 130 does not take place.
Im Gegensatz dazu ist in Figur 2 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Motorsteuerung dargestellt, welche die beschriebenen Nachteile des Verfahrens gemäß
Figur 1 vermeidet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst in der Momentenberechnung 110 analoge Verfahrensschritte wie im Verfahren gemäß Figur 1 durchgeführt. Dementsprechend werden in einem Berechnungsschritt 118 aus Eingangsgrößen 116 zunächst Sollmomente 120 berechnet. Diese Sollmomente werden in einer Momenten- begrenzung 122 mit zulässigen Momenten 124 verglichen. Dementsprechend werden analog zum oben beschriebenen Verfahren begrenzte Sollmomente 126 generiert, bei welchen sichergestellt ist, dass diese nicht die zulässigen Momente 124 überschreiten. Diese begrenzten Sollmomente 126 werden an die Momentenumsetzung 114 übergeben, um dort in einem Umsetzungsschritt 128 analog zu Figur 1 in Ansteuergrößen 130 für mindestens einen Mo- mentensteller umgewandelt zu werden.In contrast, an embodiment of a method according to the invention for motor control is shown in Figure 2, which the described disadvantages of the method according to Figure 1 avoids. In the method according to the invention, first analogous method steps are carried out in the moment calculation 110 as in the method according to FIG. Accordingly, in a calculation step 118, target values 120 are first calculated from input variables 116. These setpoint moments are compared with permissible moments 124 in a torque limit 122. Accordingly, in accordance with the method described above, limited setpoint moments 126 are generated in which it is ensured that they do not exceed the permissible moments 124. These limited setpoint moments 126 are transferred to the torque conversion 114 in order to be converted there into a control step 130 analogous to FIG. 1 into control variables 130 for at least one momentum generator.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Figur 2 erfolgt jedoch zusätzlich eine Rückkopplung von Ist-Momenten 132 von den Momentenstellern an das Motorsteuerungsgerät. Diese Ist-Momente 132 werden in Form von Signalen zur Bestimmung der Ist-Momente 134 erfasst, welche, wie oben beschrieben, beispielsweise die Signale entsprechender Momentensensoren auf einer Kurbelwelle umiassen. Diese Signale 134 können entsprechend umgerechnet werden, um anschließend als Ist-Momente 132 mit den entsprechenden begrenzten Sollmomenten 126 verglichen zu werden. Gegebenenfalls können Laufzeitunterschiede, welche beispielsweise durch zeitverzögerte Umsetzung der begrenzten Sollmomen- te 126 in entsprechende Ist-Momente 132 verursacht werden, durch Filter und Totzeitglieder (nicht dargestellt) ausgeglichen werden, bevor der Vergleich mit den begrenzten Sollmomenten 126 durchgeführt wird.In the method according to the invention according to FIG. 2, however, a feedback of actual moments 132 from the torque actuators to the engine control unit additionally takes place. These actual moments 132 are detected in the form of signals for determining the actual moments 134, which, as described above, for example, surround the signals of corresponding torque sensors on a crankshaft. These signals 134 can be converted accordingly, in order then to be compared as actual moments 132 with the corresponding limited desired torques 126. If necessary, runtime differences, which are caused, for example, by a time-delayed conversion of the limited setpoint moment 126 into corresponding actual moments 132, can be compensated by filters and deadtime elements (not shown) before the comparison with the limited setpoint moments 126 is carried out.
Dieser Vergleich zwischen den Ist-Momenten 132 und den begrenzten Soll-Momenten 126 wird in einer Prüfung zur Umsetzung der Sollmomente 136 in der Momentenumsetzung 114 durchgeführt. Werden dabei unplausible Ist-Momente 132 festgestellt, so kann auf eine komfortable Ersatzbetriebsart umgeschaltet werden anstelle eines Umschaltens auf den oben genannten EMB-Betrieb. Unter „unplausiblen Momenten" kann dabei beispielsweise verstanden werden, dass, wenn die Ist-Momente 132 um mehr als eine vorgegebene Toleranz- schwelle von den begrenzten Sollmomenten 126 abweichen, auf einen Fehleransteuerbetrieb 138 umgeschaltet wird. Bei diesem Fehleransteuerbetrieb können insbesondere die Ansteuergrößen 130 durch entsprechende Ersatzansteuergrößen ersetzt werden.This comparison between the actual moments 132 and the limited setpoint moments 126 is performed in a test for implementing the setpoint moments 136 in the torque conversion 114. If implausible actual moments 132 are detected, it is possible to switch over to a comfortable substitute operating mode instead of switching over to the abovementioned EMF operation. By "implausible moments" it can be understood, for example, that when the actual moments 132 deviate from the limited setpoint torques 126 by more than a predefined tolerance threshold, the system switches to an error drive mode 138. In this fault drive mode, the drive variables 130 can be used in particular corresponding Ersatzansteuergrößen be replaced.
In Figur 3 ist eine bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens darge- stellt, bei welchem das in Figur 2 dargestellte Verfahren für den Betrieb eines Hybridantriebs modifiziert wurde. Analog zu Figur 2 werden zunächst wiederum Eingangsgrößen, beispielsweise Signale eines Fahrpedals und/oder andere Signale, in einem Berechnungsschritt in Sollmomenteumgerechnet. Es sei angenommen, dass der Hybridantrieb in diesem Ausführungsbeispiel über einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor verfügt. Dem-
entsprechend werden im Berechnungsschritt ein Verbrennungsmotorsollmoment und ein Elektromotorsollmoment erzeugt. Die Aufteilung der Momente auf diese Einzelmomente kann dem Betriebszustand optimal angepasst sein, so dass insbesondere ein energiesparender Betrieb ermöglicht ist.FIG. 3 shows a preferred embodiment of a method according to the invention, in which the method illustrated in FIG. 2 has been modified for the operation of a hybrid drive. Analogously to FIG. 2, input variables, for example signals of an accelerator pedal and / or other signals, are first converted into setpoint moments in a calculation step. It is assumed that the hybrid drive in this embodiment has an internal combustion engine and an electric motor. DEM Accordingly, in the calculation step, a target engine torque and an engine target torque are generated. The distribution of the moments to these individual moments can be optimally adapted to the operating state, so that in particular an energy-saving operation is possible.
Entsprechend Figur 2 können diese einzelnen Sollmomente in einer Momentenbegrenzung mit zulässigen Momenten verglichen werden. Auf diese Weise können ein begrenztes Verbrennungsmotorsollmoment 152 und ein begrenztes Elektromotorsollmoment 154 generiert werden. Die begrenzten Sollmomente 152, 154 werden anschließend an die Momente- numsetzung 114 übergeben.According to FIG. 2, these individual setpoint moments can be compared with permissible moments in a torque limitation. In this way, a limited engine target torque 152 and a limited motor motor torque 154 may be generated. The limited set torques 152, 154 are then transferred to the momentum number 114.
Analog zu Figur 2 erfolgt in der Momentenumsetzung 114 eine Umsetzung der begrenzten Sollmomente 152, 154 in Ansteuergrößen. Diese Umsetzung ist zweigeteilt, um den Erfordernissen des Hybridantriebs zu entsprechen. So wird in einer Momentenumsetzung des Verbrennungsmotors 156 das begrenzte Verbrennungsmotorsollmoment 152 in eine Verbrennungsmotoransteuergröße 158 umgewandelt. Diese Verbrennungsmotoransteuergrößen 158 können dann an einen oder mehrere Verbrennungsmotoren weitergeleitet werden. Analog wird in einer Momentenunmsetzung des Elektromotors 160 das begrenzte E- lektromotorsollmoment 154 in entsprechende Elektromotoransteuergrößen 162 umgewan- delt, welche wiederum an einen oder mehrere Elektromotoren weitergeleitet werden.Analogous to FIG. 2, in the torque conversion 114, a conversion of the limited setpoint torques 152, 154 into control variables takes place. This implementation is divided into two to meet the requirements of the hybrid drive. Thus, in a torque conversion of the engine 156, the limited engine target torque 152 is converted to an engine control variable 158. These engine control variables 158 may then be forwarded to one or more internal combustion engines. Similarly, in a torque reduction of the electric motor 160, the limited electric motor desired torque 154 is converted into corresponding electric motor drive variables 162, which in turn are forwarded to one or more electric motors.
Analog zu Figur 2 erfolgt auch in der Ausgestaltung gemäß Figur 3 wiederum eine Rückkopplung von Ist-Momenten zum Fehlerabgleich. Diese Rückkopplung erfolgt, entsprechend der Natur des Hybridantriebs, über Signale zur Bestimmung der Ist-Momente des Verbrennungsmotors bzw. Elektormotors 164, 166.. Analog zu Schritt 132 in Figur 2 werden die Signale 164, 166 in ein Ist-Moment 168 des Verbrennungsmotors und ein Ist- Moment 170 des Elektromotors umgerechnet. Wiederum kann auch eine Verzögerung und Filterung der Signale erfolgen.Analogously to FIG. 2, in the embodiment according to FIG. 3 there is once again a feedback of actual moments for error compensation. This feedback takes place, according to the nature of the hybrid drive, via signals for determining the actual moments of the internal combustion engine or electric motor 164, 166 .. Analogous to step 132 in Figure 2, the signals 164, 166 in an actual torque 168 of the engine and an actual torque 170 of the electric motor converted. Again, a delay and filtering of the signals can take place.
Anschließend werden die Ist-Momente 168, 170 in einer Prüfung der Umsetzung der Sollmomente 136 mit den begrenzten Sollmomenten 152, 154 verglichen. Diese Prüfung 136 in der Ausgestaltung gemäß Figur 3 ist aufgrund der Verdopplung der Anzahl der Signale komplexer ausgestaltet als die Prüfung 136 in Figur 2. Beispielsweise kann das Ist-Moment 168 des Verbrennungsmotors mit dem begrenzten Verbrennungsmotorsolhnoment 152 ver- glichen werden und parallel das Ist-Moment 170 des Elektromotors mit dem begrenzten Elektromotorsollmoment 154. Werden dabei in einem oder beiden Fällen Abweichungen festgestellt, welche jeweils vorgegebene Toleranzschwellen überschreiten (die wiederum beliebig ausgestaltet sein können und insbesondere Null sein können), so wird auf einen Fehleransteuerbetrieb 138 umgeschaltet.
Bei diesem Fehleransteuerbetrieb 138 können die Ansteuergrößen 158, 162 jeweils durch entsprechende Ersatzansteuergrößen ersetzt werden. Beispielsweise kann, wie oben beschrieben, bei Detektion eines Fehlers im Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor mit- tels der Verbrennungsmotoransteuergrößen 158 vollständig abgeschaltet werden, wohingegen die Elektromotoransteuergrößen 162 entsprechend modifiziert werden können, damit der Elektromotor den Ausfall des Verbrennungsmotors mit übernimmt. So kann das Gesamtdrehmoment des Kraftfahrzeugantriebs trotz Ausfall eines der beiden Motoren beispielsweise konstant gehalten werden, so dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs keine Verände- rung wahrnimmt. Wiederum kann der Fehleransteuerbetrieb 138 jedoch auch eine Fehlermeldung z. B. auf einem Display oder akustischer Art erzeugen, um einen Fahrer zum Aufsuchen einer Werkstatt anzuhalten.
Subsequently, the actual moments 168, 170 are compared in a test of the implementation of the setpoint torque 136 with the limited setpoint torques 152, 154. Due to the doubling of the number of signals, this test 136 in the embodiment according to FIG. 3 is made more complex than the test 136 in FIG. 2. For example, the actual torque 168 of the internal combustion engine can be compared with the limited internal combustion engine torque 152 and, in parallel, the actual torque. Moment 170 of the electric motor with the limited Elektromotorsollmoment 154. If in one or both cases deviations are detected, which each exceed predetermined tolerance thresholds (which in turn may be configured arbitrarily and in particular can be zero), it is switched to a Fehleransteuerbetrieb 138. In this error drive operation 138, the drive quantities 158, 162 can each be replaced by corresponding substitute drive quantities. For example, as described above, upon detection of a fault in the internal combustion engine, the engine may be completely turned off by the engine control variables 158, whereas the electric motor drive variables 162 may be modified accordingly for the electric motor to take over the engine failure. Thus, the total torque of the motor vehicle drive, for example, be kept constant despite failure of one of the two motors, so that a driver of the motor vehicle perceives no change. Again, the Fehleransteuerbetrieb 138 but also an error message z. B. on a display or acoustic type to stop a driver to visit a workshop.
BezueszeichenlisteBezueszeichenliste
110 Momentenberechnung110 moment calculation
112 Trennlinie112 dividing line
114 Momentenumsetzung114 torque conversion
116 Eingangsgrößen116 input variables
118 Berechnungsschritt118 calculation step
120 Sollmomente120 set torques
122 Momentenbegrenzung122 torque limit
124 zulässige Momente124 permissible moments
126 begrenzte Sollmomente126 limited target moments
128 Umsetzungsschritt128 implementation step
130 Ansteuergrößen130 control variables
132 Ist-Momente132 actual moments
134 Signale zur Bestimmung des Ist-134 signals for determining the actual
MomentsMoments
136 Prüfung der Umsetzung der Sollmomente136 Checking the implementation of the setpoint torques
138 Fehleransteuerbetrieb138 Fault drive operation
152 begrenztes Verbrennungsmotorsollmoment152 limited internal combustion engine target torque
154 begrenztes Elektromotorsollmoment154 limited electric motor target torque
156 Momentenumsetzung Verbrennungsmotor156 Torque conversion internal combustion engine
158 Verbrennungsmotoransteuergrößen158 combustion engine control variables
160 Momentenumsetzung Elektromotor160 torque conversion electric motor
162 Elektromotoransteuergrößen162 electric motor control variables
164 Signale zur Bestimmung des Ist-164 signals for determining the actual
Momentes des VerbrennungsmotorsMoment of the internal combustion engine
166 Signale zur Bestimmung des Ist-166 signals for determining the actual
Momentes des ElektromotorsMoment of the electric motor
168 Ist-Moment Verbrennungsmotor168 Actual moment internal combustion engine
170 Ist-Moment Elektromotor
170 Actual moment electric motor
Claims
1. Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugantriebs, wobei in einem ersten Schritt mindestens ein Sollmoment (120; 140, 142) berechnet wird und in einem zweiten Schritt das mindestens eine Sollmoment (120; 140, 142) in mindestens eine Ansteuergröße (130; 158, 162) für den Kraftfahrzeugantrieb umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ist-Moment (132; 168, 170) des Kraftfahrzeugantriebs ermittelt wird, wobei ein Vergleich zwischen dem mindestens einen Ist-Moment (132; 168, 170) und dem mindestens einen Sollmoment (120; 140, 142) durchgeführt wird, wobei bei einer eine vorgegebene Schwelle überschreitenden Abweichung des mindestens einen Ist-Moments (132; 168, 170) vom mindestens einen Sollmoment (120; 140, 142) auf einen Fehleransteuerbetrieb (138) umgeschaltet wird, wobei die mindestens eine Ansteuergröße (130; 158, 162) durch mindestens eine Ersatzansteuergröße ersetzt wird.1. A method for controlling a motor vehicle drive, wherein in a first step at least one desired torque (120; 140, 142) is calculated and in a second step the at least one desired torque (120; 140, 142) is converted into at least one drive variable (130; 162) for the motor vehicle drive, characterized in that at least one actual torque (132; 168, 170) of the motor vehicle drive is determined, wherein a comparison between the at least one actual torque (132; 168, 170) and the at least one Target torque (120; 140, 142) is performed, wherein at a predetermined threshold exceeding deviation of the at least one actual torque (132; 168, 170) of the at least one target torque (120; 140, 142) switched to a Fehleransteuerbetrieb (138) is replaced, wherein the at least one control variable (130, 158, 162) is replaced by at least one Ersatzansteuergröße.
2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich das mindestens eine berechnete Sollmoment (120; 140, 142) mit mindestens einem zulässigen Moment (124; 148, 150) verglichen wird und dass bei Überschreiten des zulässigen Moments (124; 148, 150) das berechnete Sollmoment (120; 140, 142) durch ein Fehlersollmoment (124; 148, 150) ersetzt wird.2. Method according to the preceding claim, characterized in that in addition the at least one calculated setpoint torque (120; 140, 142) is compared with at least one permissible moment (124; 148, 150) and that when the permissible torque (124; 148 , 150) the calculated target torque (120; 140, 142) is replaced by a fault set torque (124; 148, 150).
3. Verfahren gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ist-Moment (132; 168, 170) durch mindestens eines der folgenden Verfahren ermittelt wird: eine Messung eines Zylinderinnendrucks; einer Os- zillation eines Drehzahlsignals einer Kurbelwelle; einer Umrechnung der mindestens einen Ansteuergröße; einer Umrechnung von Strom, Spannung und Drehzahl eines Elektromotors; durch Rückmeldung über ein BUS-System; durch mindestens einen Momentansensor auf einer Kurbel- oder Nockenwelle.3. Method according to one of the two preceding claims, characterized in that the at least one actual torque (132; 168, 170) is determined by at least one of the following methods: a measurement of a cylinder internal pressure; an oscillation of a speed signal of a crankshaft; a conversion of the at least one control variable; a conversion of current, voltage and speed of an electric motor; by feedback via a BUS system; by at least one instantaneous sensor on a crankshaft or camshaft.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ist-Moment (132; 168, 170) und/oder das mindestens einen Sollmoment (120; 140, 142) vor Durchführung des Vergleichs gefiltert und/oder mittels eines Totzeitgliedes zeitverzögert werden.4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one actual torque (132; 168, 170) and / or the at least one desired torque (120; 140, 142) are filtered before carrying out the comparison and / or by means of a Deadtime element are delayed.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftfahrzeugantrieb mindestens einen Verbrennungsmotor und mindestens einen Elektromotor aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt mindestens ein Verbrennungsmotorsollmoment (140) berechnet wird, welches im zweiten Schritt in mindestens eine Verbrennungsmotoransteuergröße (158) umgewandelt wird und dass weiterhin im ers- ten Schritt mindestens ein Elektromotorsollmoment (142) berechnet wird, welches im zweiten Schritt in mindestens eine Elektromotoransteuergröße (162) umgewandelt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the motor vehicle drive comprises at least one internal combustion engine and at least one electric motor, characterized in that in the first step at least one engine nominal torque (140) is calculated, which is converted in the second step in at least one Verbrennungsmotoransteuergröße (158) and that in the first at least one electric motor target torque (142) is calculated, which is converted into at least one electric motor drive variable (162) in the second step.
6. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich zwischen mindestens einem Ist-Moment (168) des mindestens einen Verbrennungsmotors und dem mindestens einen Verbrennungsmotorsollmoment (140) und ein Vergleich zwischen mindestens einem Ist-Moment (170) des mindestens einen Elektromotors und dem mindestens einen Elektromotorsollmoment (142) durchgeführt wird.6. The method according to the preceding claim, characterized in that a comparison between at least one actual torque (168) of the at least one internal combustion engine and the at least one engine nominal torque (140) and a comparison between at least one actual torque (170) of the at least one Electric motor and the at least one electric motor Sollmoment (142) is performed.
7. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer eine vorgegebene Verbrennungsmotorschwelle überschreitenden Abweichung des mindestens einen Ist-Moments (168) des mindestens einen Verbrennungsmotors vom mindestens einen Verbrennungsmotorsollmoment (140) auf einen Verbrennungsmotor- fehleransteuerbetrieb (138) umgeschaltet wird, wobei die mindestens eine Verbrennungsmotoransteuergröße (158) durch mindestens eine Verbrennungsmotorersatzan- steuergröße ersetzt wird und dass bei einer eine vorgegebene Elektromotorschwelle überschreitenden Abweichung des mindestens einen Ist-Moments (170) des mindestens einen Elektromotors vom mindestens einen Elektromotorsollmoment (142) auf einen7. Method according to the preceding claim, characterized in that when the deviation of the at least one actual torque (168) of the at least one internal combustion engine exceeds at least one internal combustion engine setpoint torque (140) to a combustion engine fault control operation (138), wherein the at least one Verbrennungsmotoransteuergröße (158) is replaced by at least one Verbrennungsmotorersatzan- control variable and that at a predetermined electric motor threshold exceeding the at least one actual torque (170) of the at least one electric motor from at least one electric motor Sollmoment (142) to a
Elektromotorfehleransteuerbetrieb (138) umgeschaltet wird, wobei die mindestens eine Elektromotoransteuergröße (162) durch mindestens eine Elektromotorersatzansteuer- größe ersetzt wird.Electric motor fault drive operation (138), wherein the at least one electric motor drive quantity (162) is replaced by at least one electric motor drive drive amount.
8. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbrennungsmotorfehleransteuerbetrieb (138) der mindestens eine Verbrennungsmotor vollständig abgeschaltet wird und dass im Elektromotorfehleransteuerbetrieb (138) der mindestens eine Elektromotor vollständig abgeschaltet wird.A method according to the preceding claim, characterized in that in the engine fault drive operation (138) the at least one engine is completely shut down and in the electric motor fault drive operation (138) the at least one electric motor is completely shut down.
9. Motorsteuerungsgerät mit Mitteln zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche. 9. Engine control device with means for carrying out a method according to one of the preceding method claims.
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