(57)【要約】  本発明は、車両駆動ユニット（３２）の制御方法及び車両制御装置（１０）に関する。車両駆動ユニット（３２）は、少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）並びに車両制御装置（１０）を有しており、車両制御装置（１０）内で、トルク許容値ＭＺｕｌと別のトルクとが連続的にトルク比較（２４）される。許容トルクＭＺｕｌは、少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）用のトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）及びＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）と連続的に比較される。
2009522153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）を有する車両駆動ユニット（３２）の制御方法であって、車両制御装置（１０）を有しており、該車両制御装置（１０）内で、トルク許容値ＭＺｕｌと別のトルクとの連続的なトルク比較（２４）が行われる制御方法において、
少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）用のトルク許容値ＭＺｕｌ、ＭＺｕｌ，ｉを連続的にトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）、ＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）又はＭＳｏｌｌ，ｇｅｓと比較することを特徴とする制御方法。
【請求項２】
計算段（２２）内で、少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）の各々用のトルク許容値ＭＺｕｌ，ｉを求め、又は、全ての個別駆動部（３４，３６）用のトルク許容値ＭＺｕｌ，ｇｅｓを求める請求項１記載の制御方法。
【請求項３】
比較段（２４）で、少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）の個別駆動部（３４，３６）のトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）及びＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）を、少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）用に求めたトルク許容値ＭＺｕｌ，ｉと比較する請求項２記載の制御方法。
【請求項４】
比較段（２４）内で、少なくとも２つの個別駆動部（３４，３６）の加算されたトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｇｅｓを、全ての個別駆動部（３４，３６）の加算されたトルク許容値ＭＺｕｌ，ｇｅｓと比較する請求項２記載の制御方法。
【請求項５】
車両駆動ユニット（３２）は、少なくとも１つの内燃機関（３４）と少なくとも１つの電気駆動部（３６）を有している請求項１記載の制御方法において、トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）及びＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）を車両制御装置（１０）内で計算することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
計算されたトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）及びＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）を、車両制御装置（１０）の内部で、第１のレベル（機能レベル）（１２）内で計算し、第２のレベル（監視レベル）内で、トルク許容値ＭＺｕｌと比較する請求項３又は４記載の制御方法。
【請求項７】
車両制御装置（１０）内で計算したトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８），ＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）を、個別駆動部（３４，３６）に各々対応付けられた制御装置（３５，３７）内で、個別駆動部（３４，３６）のトルク実際値（４２，４４）と比較する請求項５記載の制御方法。
【請求項８】
トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）及びＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）を、第１のレベル（機能レベル）内の取り出し点（４６，４８）で取り出す請求項３記載の制御方法。
【請求項９】
トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）及びＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）を、第２のレベル（監視レベル）（１４）内に設けられた比較段（２４）に連続的なトルク監視のために伝送する請求項３記載の制御方法。
【請求項１０】
ハイブリッド駆動部（３２）を有する車両用の、請求項１から９迄の何れか１記載の方法を実施するための車両制御装置（１０）であって、少なくとも１つの内燃機関（３４）及び少なくとも１つの電気駆動部（３６）を有しており、前記内燃機関（３４）及び前記少なくとも１つの電気駆動部（３６）には、各々制御装置（３５，３７）が対応して設けられており、前記車両制御装置（１０）は、第１のレベル（機能レベル）（１２）及び第２のレベル（監視レベル）（１４）を有している車両制御装置（１０）において、車両制御装置（１０）内に、第１のレベル（機能レベル）（１２）と第２のレベル（監視レベル）（１４）との間に信号線路（５０）が設けられており、該信号線路（５０）を介して、求められたトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）、又はＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）、又は、加算されたトルク目標値Ｓｏｌｌ−Ｍｏｍｅｎｔ  ＭＳｏｌｌ，ｇｅｓが、監視レベル（１４）内に伝送されることを特徴とする車両制御装置（１０）。
【請求項１１】
監視レベル（１４）は、比較段（２４）を有しており、該比較段（２４）で、単数又は複数のトルク許容値ＭＺｕｌが、計算されたトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ（３８）及びＭＳｏｌｌ，Ｅ（４０）又は加算されたトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｇｅｓと比較される請求項１０記載の車両制御装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、殊に、ハイブリッド駆動時のトルク監視を簡単にするための方法に関する。ＤＥ  １０３  ２０  ０１７  Ａ１から、自動車の駆動ユニット用の制御装置が公知であり、その際、制御装置は、殊に、送出された駆動トルクに関する駆動ユニットの制御装置を制御又は調整し、駆動ユニットは、自動車の内燃機関である。自動車は、その際、通常のように、自動車の運転手によって操作可能な運転手の要求の伝送装置、殊に足で操作可能なアクセルペダルを有している。これは、運転手の要求の伝送装置の瞬時の操作状態を示す出力信号を送出するために設けられている。制御ユニットが、運転手の要求の伝送装置からの出力信号を受信し、受信された出力信号に対し、駆動ユニットの少なくとも１つの目標出力量、殊に、目標駆動トルクを対応づける。駆動ユニットは制御ユニットによって、該駆動ユニットから出力される実際出力量が目標出力量に近づくように駆動制御される。このような制御装置は、通常の自動車エンジンでは、とりわけオットーエンジンおよびディーゼルエンジンでは種々の構成で公知となっており、たとえば電子式アクセルペダル（ＥＧＡＳ）を有するボッシュエンジン制御システムが公知である。
【０００２】
更に、制御装置で、エラー機能を見つけるために連続的にトルク監視を行うことが公知である。これは、自動車内の乗員を保護するのに、並びに、外部の通行人等を保護するのに使われる。連続的なトルク監視によって、車両の不所望の加速を阻止しなければならない。連続的なトルク監視の核心は、エンジンによって形成されたトルク実際値とトルク許容値との比較である。通常の場合、このトルク実際値はトルク許容値より小さい。トルク実際値がトルク許容値を上回る場合、エンジン制御装置にエラーが存在し、安全な車両状態を引き起こすエラー応答が開始される。エンジン制御装置の監視は通常、３つのレベル監視コンセプトにしたがって行われる。この３つのレベル監視コンセプトの場合、エンジン制御自体、とりわけトルク目標値の設定は、機能レベルと称される第１のレベルで行われる。第２のレベル（監視レベル）は、連続的なトルク監視部として構成される。このレベルでは、とりわけ、車両機能およびエンジン機能に依存して許容トルクが求められ、エンジン瞬時トルクと比較される。第２のレベルは保全されるが、このことは面倒である。つまり、例えば、すべての変数の２重格納、周期的なＲＡＭテストおよびＲＯＭテスト、プログラムフロー監視、命令テストによって面倒である。第３のレベルは、コンピュータ保全に使用される。
【０００３】
ＤＥ１９７３９５６５Ａ１は、自動車の駆動ユニットのトルクを制御する方法に関する。この方法では、駆動ユニットのトルクを少なくとも運転手の要求にしたがって設定し、駆動ユニットのトルク実際値を求め、少なくとも運転手の要求をベースにして、最大トルク許容値を求める。ここでは、トルク実際値が最大トルク許容値を超えた場合にトルク低減および／またはトルク制限を行う。その際には、駆動ユニットのトルクが付加的な負荷によって上昇された少なくとも１つの運転状態を検出する。この少なくとも１つの駆動状態時には、最大トルク許容値が上昇する。殊に、このことによって、常温の駆動ユニットによる運転時および／または負荷をかける負荷の運転時には、許容可トルクが上昇する。
従来技術から公知である上記のトルク監視方法は、容易にハイブリッド車両に転用することができない。ハイブリッド車両では、内燃機関の他に少なくとも１つの別のトルク源（モータ）も使用される。大抵の場合、これは電気駆動装置である。モータ制御部では、ドライバによって要求された所望トルクを、少なくとも２つのモータを有する既存のトルク源に分配しなければならない。この所望トルクは、たとえばアクセルペダルの操作によって設定される。このことは、数多くの環境変数に依存して、とりわけすべてのトルク源に対する使用上有利な駆動点を設定することを目的として行われる。上述の連続的なトルク監視の核心は、第２のレベル、監視レベルでのトルク比較であり、その際、第２のレベル（監視レベル）のトルク許容値が第２のレベル（監視レベル）でのトルク実際値と比較される。トルク実際値がトルク許容値を超過した場合には、相応のエラーアクション部が起動される。第２のレベル（監視レベル）でのトルク許容値の算出は、第１のレベル、監視レベルの機能を形成する。第２のレベル（監視レベル）では、もう一度、第１のレベル（機能レベル）から算出が実行されるが、エラーの可能性を低減するために、著しく簡略化されている。ハイブリッド車両では、車両制御によって、要求トルク（トルク目標値）が個別トルク源、つまり、エンジンに送出される。しかし、実際に送出されるトルク（トルク実際値）は、エンジン制御装置が瞬時に上昇する固有の機能、例えば、無負荷調整器及び補助装置補償部を有していることがあるので、この目標値から偏移していることがある。更に、エンジンのトルク源の慣性により、ダイナミックなトルク偏移が生じる。この偏移は、第２のレベル（監視レベル）で付加的なトルクを算出する際に、トルク監視の誤った応動を阻止するためにシミュレートする必要がある。これは、第２のレベルの開発及びアプリケーションに関して高いコストを生じる。
【０００４】
発明の利点
本発明により提案された、殊にハイブリッド車両でのトルク監視を簡単にするための方法は、従来技術から公知の方法の欠点を回避することができる。殊に、本発明により提案された方法によると、ハイブリッド駆動のトルク監視の開発及びアプリケーションコストを著しく低減することができる。従来技術で、連続的なトルク監視の範囲内で行われていた、車両制御装置でのトルク許容値とトルク実際値とのトルク比較は、トルク許容値とトルク目標値とのトルク比較に代えられる。
【０００５】
現在、従来技術から公知の連続的なトルク監視では、車両制御装置の第２のレベル（監視レベル）でのトルク許容値ＭＺｕｌとトルク実際値ＭＩｓｔとのトルク比較がシミュレートされている。これは、内燃機関のトルクの固有の機能のシミュレーションであり、内燃機関と電気駆動部を有するハイブリッド車両の場合には、電気モータの完全なトルク固有機能のシミュレーションである。第２のレベル、監視レベルでは、そこで同様に、使用されているトルク源のダイナミックなトルク特性を形成する必要がある。そのために、例えば、内燃機関と２つの電気駆動部を備えたハイブリッド車両では、コストが非常に高くなる。ハイブリッド駆動の使用されている駆動部の制御装置での変化は、この解決手段では、どうしても車両制御装置での第２のレベル、監視レベルの変化を生じる。それにより、ハイブリッド車両のパワートレインでの変化の際の監視の開発について非常に高いコストが生じる。
【０００６】
連続的なトルク監視のために、本発明により提案された、トルク許容値とトルク目標値との間のトルク比較を実行する解決手段により、第２のレベル、監視レベルで、各々使用されているトルク源、つまり、モータ乃至エンジンの機能を形成する必要がなくなる。従って、そうでない場合に第２のレベル（監視レベル）のために行う必要がある開発及びアプリケーションコストの大部分を必要としない。本発明により提案されているトルク比較により、車両制御装置の機能が正しいかどうか検査することができる。本発明により提案されている解決手段によると、目標トルクの形成が監視される。監視の確実な機能のために、各々使用されている駆動装置に対応付けられたモータ乃至エンジン制御装置それ自体が固有に高い信頼度を有している（eigensicher）必要がある。そのために、更に、モータ乃至エンジン制御装置内で、トルク目標値とトルク実際値とが比較され、車両制御装置から取り出される（auslagern）。
【０００７】
本発明により提案された解決手段によって達成可能な別の利点は、本発明により提案された解決手段によって、監視コンセプトのモジュラー化を一層改善することができる点にある。例えば、別の電気モータの使用形態内でパワートレインを変化しても、車両制御装置の監視に関して変化を生じない。つまり、車両制御装置に関して、車両制御装置の第１のレベル（機能レベル）、車両制御装置の第２のレベル（監視レベル）及びコンピュータの保護用の第３のレベルは、パワートレイン内での変化によって関係付けられず、従って、ハイブリッド駆動部のパワートレイン内で新たに使用されるコンポーネントに適合する必要はない。
【０００８】
図面
図面に基づき本発明を以下に、詳細に説明する。
【０００９】
図面中、
図１は、従来技術による、連続的なトルク監視の範囲内で実行すべき、トルク許容値ＭＺｕｌと、トルク実際値ＭＩｓｔとの比較を示す図、
図２は、トルク許容値ＭＺｕｌと、トルク目標値ＭＳｏｌｌとのトルクの比較が実行される連続的なトルク監視を示す。
【００１０】
実施例
図１には、車両制御装置内部でのハイブリッド駆動時の、トルク許容値ＭＺｕｌと、トルク実際値ＭＩｓｔとのトルクの比較が示されている。
【００１１】
車両制御装置１０は、機能レベルとしても示された第１のレベルと、参照番号１２によって示された第１のレベルの監視レベルとして、参照番号１４によって示された第２のレベルとを有している。車両制御装置１０は、さらに、図１に示されていない、コンピュータアーキテクチュアの保護に使われる第３のレベルも有している。
【００１２】
運転手の希望を伝達する装置として使われるアクセルペダル１６を介して、車両制御装置１０に、例えば、ハイブリッド車両の加速に関しての目標設定値１８が伝達される。参照番号１２によって示された第１のレベルの機能レベル内で、計算段２０内でトルク目標値ＭＳｏｌｌが算出される。それと並行して、計算段２２内で、許容トルクＭＺｕｌが算出される。トルク目標値用ＭＳｏｌｌの計算段２０内で得られた、トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ３８の設定及びトルク目標値ＭＳｏｌｌ，Ｅ４０の設定用の各値が、ハイブリッド駆動部３２に伝送され、ハイブリッド駆動部３２は、図１に示された例では、内燃機関３４並びに少なくとも１つの電気駆動部３６を有している。内燃機関３４は、第１のトルク源を形成し、電気駆動部３６は、第２のトルク源を形成する。
【００１３】
第２のレベル（参照番号１４）内の計算段２２内で算出された、許容トルクＭＺｕｌ用の値は、比較段２４に伝送される。比較段２４は、許容トルクＭＺｕｌの各値用の入力部２６、並びに、内燃機関３４及び少なくとも１つの、装着された電気駆動部３６の各トルク実際値の各値用の入力部２８を有している。ハイブリッド駆動部３２は、当然、２つ以上の電気駆動部を有していてよい。帰還部４２を介して、内燃機関３４から比較段２４に戻って報知されるトルク実際値ＭＩｓｔ，ｖと、帰還部４４を介して、少なくとも１つの電気駆動部３６から比較段２４に戻って報知されるトルク実際値ＭＩｓｔ，Ｅは、第２のレベル（参照番号１４）内の比較段２４内で、トルク比較の範囲内で相互に比較される。トルク実際値がトルク許容値を超過した場合には、エラーアクション部３０が起動される。
【００１４】
図１に示されたトルク比較によると、車両制御装置１０から、トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ乃至ＭＳｏｌｌ，Ｅのトルク要求量がハイブリッド駆動部３２に送出される。しかし、ハイブリッド駆動部３２から実際に送出されるトルク実際値ＭＩｓｔ，ｖ４２及びＭＩｓｔ，Ｅ４４は、トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ３８及びＭＳｏｌｌ，Ｅから偏移していることがある。その理由は、内燃機関３４の制御装置もハイブリッド駆動部３２の少なくとも１つの電気駆動部３６の制御装置も、トルクを高める特有の機能を有しているからであり、このトルクを高める特有の機能は、例えば、自らスイッチオンするクーラのベンチレータ及び車両の搭載電源内に付加接続可能な別の電気負荷、例えば、リアガラスヒータである。こういった、トルクを高める特有の機能に基づいて調整される各偏移は、第２のレベル内、即ち、監視レベル（参照番号１４）内の許容トルクＭＺｕｌの計算の際に、トルク監視の誤った応答を阻止するために、シミュレートされる。
【００１５】
図２からは、車両制御装置内での、トルク許容値ＭＺｕｌとトルク目標値ＭＳｏｌｌとのトルクの比較が分かる。
【００１６】
本発明により提案されている方法によると、取り出し点４６乃至４８から、計算段２０内で、各々のトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ３８乃至ＭＳｏｌｌ，Ｅ４０用に求められた各トルク値が取り出され、車両制御装置１０内でトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ３８乃至ＭＳｏｌｌ，Ｅ４０用の各々の各トルク値が、信号線路５０を介して比較段２４に供給される。比較段２４内で、第２のレベル（参照番号１４）の計算段２２内のトルク許容値ＭＺｕｌと、第１のレベルの機能レベル（参照番号１２）内で、計算段２０内で求められた、トルク目標値乃至用の各値とが比較され、その際、各々のトルク実際値（図１内で比較して示されている）ＭＩｓｔ，ｖ４２乃至ＭＩｓｔ，Ｅ４４は考慮されない。それにより、ハイブリット駆動部３２のトルクを高める特有の機能、殊に、内燃機関３４乃至電気駆動部３６に基づいて調整されることがある各偏移が除去され、その結果、これらの効果によってトルク監視が誤って応動することがなくなる。
【００１７】
本発明による、図２に示された、本発明により提案された方法の範囲内の信号流によって、開発時のコスト及びトルク監視の適合を著しく簡単にすることができる。殊に、さもないと、第２のレベル、即ち、監視レベル（参照番号１２）内でかかる、内燃機関３４乃至ハイブリッド駆動部３２の少なくとも１つの電気駆動部３６の完全なトルクの特有の機能をシミュレーションに関してのコストを回避することができる。同様に、本発明により提案された解決手段によると、内燃機関３４及び第２のレベルの監視レベル１４内の電気駆動部３６のシミュレーションを回避することができる。更に、本発明により提案された解決手段によると、内燃機関３４に関して、並びに、少なくとも１つの電気駆動部３６に関してのトルク目標値とトルク実際値との比較を、この各ユニットに対応付けられた制御装置３５，３７に移行することができ、従って、この比較を車両制御装置１０で行わないで済むようにすることができる。それにより、監視コンセプトのモジュラー化を改善することができるようになる。例えば、別の電気駆動部３６の使用により生じる、ハイブリッド駆動部のパワートレインの変化によって、第１のレベル（参照番号１２）内の機能レベル、及び、第２のレベル（参照番号１４）内の監視レベルを変える必要がなくなる。
【００１８】
本発明により提案された、比較段２４内でのトルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ３８乃至ＭＳｏｌｌ，Ｅ４０とトルク許容値ＭＺｕｌとの連続的なトルクの比較により、特に、第２のレベル（参照番号１４）（監視レベル）内で、ハイブリッド駆動部３２の各ユニットを交換する際に、内燃機関３４又は少なくとも１つの電気駆動部３６のトルクの特有の機能の適合化に関して必要なコストがかかるのを阻止することができる。更に、車両制御装置１０に関して、付加的な２つのインターフェースが、図１に示されたトルク比較の領域内でトルク実際値ＭＩｓｔ，ｖ４２乃至ＭＩｓｔ，Ｅ４０の伝送用の従来技術の解決手段では必要とされたが、この付加的な２つのインターフェースを用いないで済む。車両制御装置１０は、第１のレベル、即ち、機能レベル（参照番号１２）と、第２のレベル、即ち、監視レベル（参照番号１４）との間での連続的なトルク監視のために比較段２４でトルクを比較する。と言うのは、比較段２４での比較のために必要な、トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ３８乃至ＭＳｏｌｌ，Ｅ４０用の各値は、予め車両制御装置１０の内部に第１のレベル、機能レベルから、第２のレベル、監視レベルに伝送されるからである。
【００１９】
図２には、全ての駆動部、内燃機関３４及び少なくとも１つの電気駆動部３６に対して、トルク許容値ＭＺｕｌが求められることが示されている。つまり、ハイブリッド駆動部３２の内部に設けられた各駆動部に対して、この駆動部に特別に対応して設けられた個別のトルク許容値ＭＺｕｌを求めるのである。択一的に、加算されたトルク許容値が計算段２２内で求められるようにしてもよく、このことは、ハイブリッド駆動部３２内に設けられた個別駆動部のトルク許容値の和から求められる。そのことから、トルク比較の２つの形状が比較段２４で形成される。一方では、図２に示されているように、個別のトルク許容値ＭＺｕｌとＭＳｏｌｌ，ｖ３８及びＭＳｏｌｌ，Ｅ４０との個別トルク目標値比較が実行され、他方では、和トルク目標値比較が実行される。和トルク目標値比較では、トルク目標値ＭＳｏｌｌ，ｖ３８及びＭＳｏｌｌ，Ｅ４０の和が、２つのトルク源を有するハイブリッド駆動部３２の場合、計算段２２で求められた加算されたトルク許容値ＭＺｕｌと比較される。両方の変形実施例で、本発明により提案された方法が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術による、連続的なトルク監視の範囲内で実行すべき、トルク許容値ＭＺｕｌと、トルク実際値ＭＩｓｔとの比較を示す図
【図２】トルク許容値ＭＺｕｌと、トルク目標値ＭＳｏｌｌとのトルクの比較が実行される連続的なトルク監視を示す図
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2009522153.tif 000005
2009522153.tif 000006
2009522153.tif 000007
2009522153.tif 000008
2009522153.tif 000009
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