DE102015118420B4

DE102015118420B4 - Steuerungsgerät

Info

Publication number: DE102015118420B4
Application number: DE102015118420.6A
Authority: DE
Inventors: Masaki Nishiyama; Hirofumi Yamashita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2035-10-29
Also published as: US20160121755A1; JP2016086612A; JP6295919B2; US10173551B2; DE102015118420A1

Abstract

Steuerungsgerät, das in einem System (1) zur Steuerung einer rotierenden elektrischen Maschine vorgesehen ist, das eine rotierende elektrische Maschine (3), die als Antriebsquelle für ein Fahrzeug (90) dient, und eine Steuerungseinheit (10) aufweist, die den Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine (3) steuert, wobei das Gerät aufweist:
einen Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob eine Systemfehlfunktion, die eine Drehmomentbegrenzung benötigt, aufgetreten ist oder nicht,
einen Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob das Fahrzeug (90) sich in einem zu vermeidenden Zustand befindet oder nicht,
einen Drehmomentbegrenzungsabschnitt, der ein Ausgangsdrehmoment, das von der rotierenden elektrischen Maschine (3) abgegeben wird, auf ein Begrenzungsdrehmoment begrenzt, das kleiner als ein Befehlsdrehmoment ist, wenn ein Auftreten der Systemfehlfunktion bestimmt worden ist und das Fahrzeug (90) sich nicht in dem zu vermeidenden Zustand befindet, und
einen Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt, der zulässt, dass das Ausgangsdrehmoment ein Begrenzungsabschwächungsdrehmoment ist, das größer als das Begrenzungsdrehmoment ist, wenn ein Auftreten der Systemfehlfunktion bestimmt worden ist, und das Fahrzeug (90) sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet,
wobei der Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt abwechselnd einen Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt, in der zugelassen wird, dass das Ausgangsdrehmoment das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment ist, und einen Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt anwendet, in dem Ausgangsdrehmoment kleiner als das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment gemacht ist.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsgerät einer rotierenden elektrischen Maschine.
Stand der Technik
Steuerungsgeräte, die einen Leistungswandler steuern, sind bekannt. Der durch ein derartiges Steuerungsgerät gesteuerte Leistungswandler führt eine Umwandlung für elektrische Leistung durch, die einem Motor zu zuführen ist. Beispielsweise wird gemäß der Offenbarung gemäß JP H07- 194 094 A, wenn die Temperatur eines Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT), der einen Teil eines Wechselrichters bildet, eine Grenztemperatur erreicht, ein Befehlsdrehmoment begrenzt, um ein Überhitzen zu verhindern.
Gemäß der JP H07- 194 094 A wird das Drehmoment ungeachtet des Fahrzeugzustands begrenzt. Beispielsweise bestehen, falls Drehmoment begrenzt wird, während ein Fahrzeug sich auf einer Straße mit großer Steigung oder auf einem Bahnübergang befindet, oder ein Abbiegen mit hoher Geschwindigkeit durchführt, Bedenken, dass das Fahrzeugverhalten sich von dem, was der Fahrer wünscht, unterscheidet.
Die WO 2013/ 132 986 A1 offenbart eine Steuervorrichtung für eine rotierende elektrische Maschine, die in einem Fahrzeug angebracht ist, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine erste Drehmomentbegrenzungseinheit, die einen ersten Drehmomentgrenzwert auf der Basis von Temperaturinformationen an einer Statorspule der rotierenden elektrischen Maschine berechnet; eine zweite Drehmomentbegrenzungseinheit, die einen zweiten Drehmomentgrenzwert auf der Basis der Temperaturinformationen an einem Magneten des Rotors de rotierenden elektrischen Maschine berechnet; eine Drehzahlgrenzen-Berechnungseinheit, die einen Drehzahlgrenzwert der rotierenden elektrischen Maschine für den Fahrzeugantrieb auf der Basis der Temperaturinformationen am Magneten berechnet; und eine Ausgleichsdrehmoment-Berechnungseinheit, die einen Fahrzeugfahrwiderstand im Drehzahlgrenzwert erhält, um ein Ausgleichsdrehmoment, das dem Fahrzeugfahrwiderstand entspricht, zu berechnen, wobei ein Drehmomentbefehl derart ausgeben wird, dass ein Drehmoment an einem Betriebspunkt der rotierenden elektrischen Maschine für den Fahrzeugantrieb gleich oder kleiner als erste und zweite Drehmomentgrenzwerte wird, und die Drehzahl am Betriebspunkt gleich oder niedriger als ein Drehzahlgrenzwert wird, und ein Drehmomentbefehl eines Drehmoments von null ausgegeben wird, wenn das Ausgleichsdrehmoment ein negativer Wert ist, und wobei ein Bremsbefehl zum Erzeugen einer Bremskraft ausgegeben wird, wenn das Ausgleichsdrehmoment ein negative Wert ist.
Die US 2008 / 0 315 814 A1 offenbart eine Motorsteuerungsvorrichtung, wobei, wenn eine Motortemperatur einen Schwellwert überschreitet, eine Drehmomentsteuerungseinheit einen Drehmomentsteuerungswert für einen Motorgenerator reduziert. Eine Drehmomentbegrenzungssteuerungseinheit bestimmt anhand des Drehmomentsteuerungswerts und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, ob eine Begrenzung eines Drehmoments durch die Drehmomentsteuerungseinheit abgeschwächt werden sollte, und wenn dem so ist, aktiviert die Drehmomentbegrenzungssteuerungseinheit ein Signal für eine vorbestimmte Zeitdauer. Wenn das Signal aktiviert ist, stoppt die Drehmomentsteuerungseinheit das Reduzieren des Drehmomentsteuerungswerts und fixiert den Drehmomentsteuerungswert auf einen konstanten Wert.
Die JP 2013- 5 590 A offenbart eine Motorsteuerungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs, die selbst bestimmt, ob ein Zustand vorhanden ist, in dem eine Motorsteuerung nicht fortgesetzt werden kann, und die, wenn bestimmt wird, dass ein derartiger Zustand vorhanden ist, auf eine Betriebsart umschaltet, in der ein anormaler Stopp des Motors durchgeführt wird, und ein Drehmoment derart begrenzt das eine Drehmomentbegrenzung allmählich stärker wird, wenn die Betriebsart auf die Betriebsart des anormalen Stoppens des Motors umgeschaltet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Steuerungsgerät bereitzustellen, das in geeigneter Weise das Drehmoment einer rotierenden elektrischen Maschine entsprechend dem Fahrzeugzustand steuert.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuerungsgerät gelöst, wie es in Patentanspruch 1 angegeben ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Figurenliste
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

1 eine Darstellung, die ein Fahrzeug veranschaulicht, bei dem ein MG-Antriebssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel angewendet wird,
2 ein Blockschaltbild, dass das MG-Antriebssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
3 ein Flussdiagramm, das einen Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
4 eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Elementtemperatur und einen Drehmomentbegrenzungsfaktor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
5A bis 5F Zeitverlaufsdiagramme, die den Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulichen,
6 ein Flussdiagramm, das einen Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
7A bis 7F Zeitverlaufsdiagramme, die den Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulichen, und
8A bis 8F Zeitverlaufsdiagramme, die einen Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulichen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen sind nachstehend einige Ausführungsbeispiele für Steuerungsgeräte gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind die Komponenten, die identisch oder ähnlich zu denjenigen sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, um eine unnötige Beschreibung zu vermeiden.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf 1 bis 5 ist ein Steuerungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
1 zeigt eine Darstellung, die ein Fahrzeug 90 veranschaulicht, bei dem ein Motorgeneratorantriebsystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewendet ist. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das das Motorgeneratorantriebssystem 1 veranschaulicht. Wie es in 1 und 2 veranschaulicht ist, wird das Motorgeneratorantriebssystem 1, das als ein System zum Antrieb einer rotierenden elektrischen Maschine dient, bei dem Fahrzeug 90 angewendet. Das Fahrzeug 90 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Elektrofahrzeug (EV), das durch eine Antriebskraft eines Motorgenerators 3, der als eine rotierende elektrische Maschine dient, angetrieben wird. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Motorgenerator wie geeignet als MG bezeichnet. Das Fahrzeug 90 ist ein sogenanntes FF-2WD- (Vorderradantriebs-) Fahrzeug, bei dem das MG-Antriebssystem 1 vorne zum Antrieb von Vorderrädern 95 angebracht ist. Das Fahrzeug 90 kann ein FR-2WD- (Hinterradantriebs-) Fahrzeug sein, bei dem Hinterräder 96 angetrieben werden, oder kann ein 4WD- (Vierradantriebs-) Fahrzeug sein, bei dem die Vorderräder 95 und die Hinterräder 96 angetrieben werden.
Das MG-Antriebssystem 1 ist mit dem Motorgenerator 3 und einer Steuerungseinheit 10 versehen. Der Motorgenerator 3 weist eine Funktion als ein Elektromotor, der Drehmoment durch Antrieb mittels Leistung aus einer Batterie 5 (siehe 2) erzeugt, und eine Funktion als ein Leistungsgenerator auf, der Leistung erzeugt, indem er angetrieben wird, wenn ein Bremsen bei einem Fahrzeug 90 angewendet wird. Der Motorgenerator 3 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine rotierende Permanentmagnet-Synchron-Wechselstrommaschine. In der nachfolgenden Beschreibung wird sich auf einen Fall fokussiert, in dem der Motorgenerator 3 als ein Elektromotor fungiert.
Die Antriebskraft des Motorgenerators 3 wird auf einer Antriebswelle 91 übertragen. Die auf die Antriebswelle 91 übertragene Antriebskraft dreht die Vorderräder 95, die Antriebsräder sind, über ein Differenzialgetriebe 92 und eine Achse 93.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist die Batterie 5 eine Gleichstromleistungsquelle, die durch eine wiederaufladbare Sekundärbatterie wie eine Nickelhydridbatterie oder eine Lithiumionenbatterie konfiguriert ist. Anstelle der Batterie 5 kann eine Leistungsspeichervorrichtung wie ein elektrischer Doppelschichtkondensator als die Gleichstromleistungsquelle verwendet werden. Die Batterie 5 wird derart gesteuert, dass ein Ladezustand (SOC) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verbleibt.
Die Steuerungseinheit 10 steuert den Antrieb des Motorgenerators 3 und weist einen Schaltungsabschnitt 20 und einen Steuerungsabschnitt 50 auf.
Der Schaltungsabschnitt 20 ist mit der Batterie 5 über ein Relais 6 verbunden. Das Relais 6 ist durch ein hochpotentialseitiges Relais 7 und ein niedrigpotentialseitiges Relais 8 aufgebaut. Die hoch- und niedrigpotentialsseitigen Relais 7 und 8 können mechanische Relais oder können Halbleiterrelais sein.
Wenn das Relais 6 eingeschaltet wird, wird zugelassen, dass Strom zwischen der Batterie 5 und dem Schaltungsabschnitt 20 geleitet wird. Wenn das Relais 6 ausgeschaltet wird, wird der zwischen der Batterie 5 und dem Schaltungsabschnitt 20 geleitete Strom unterbrochen.
Der Schaltungsabschnitt 20 weist einen Hochsetzsteller 21 und einen Wechselrichterabschnitt 30 auf.
Der Hochsetzsteller 21 weist eine Drosselspule 22, einen Anhebungstreiberabschnitt (Boost-Treiberabschnitt) 23 und einen Kondensator 26 auf. Die Drosselspule 22 erzeugt eine induzierte Spannung mit der Änderung eines Drosselspulenstroms IL und akkumuliert elektrische Energie.
Der Anhebungstreiberabschnitt 23 weist ein hochpotentialseitiges Schaltelement (nachstehend ist ein Schaltelement als SW-Element bezeichnet) 24 und ein niedrigpotentialseitiges SW-Element 25 auf. Die hoch- und niedrigpotentialseitigen SW-Elemente 25 und 24 sind beide Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs). Das hochpotentialseitige SW-Element 24 weist einen mit einer Hochpotentialleitung 37 des Wechselrichterabschnitts 30 verbundenen Kollektor und einen mit dem Kollektor des niedrigpotentialseitigen SW-Elements 25 verbundenen Emitter auf. Der Emitter des niedrigpotentialseitigen SW-Elements 25 ist mit einer Niedrigpotentialleitung 38 des Wechselrichterabschnitts 30 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen den hoch- und niedrigpotentialsseitigen SW-Elementen 24 und 25 ist mit einem Ausgangsanschluss der Drosselspule 22 verbunden.
Die SW-Elemente 24 und 25 werden abwechselnd und komplementär entsprechend einem aus dem Steuerungsabschnitt 50 empfangenen Wandlerantriebssignal ein-/ausgeschaltet. Wenn das hochpotentialseitige SW-Element 24 ausgeschaltet wird und das niedrigpotentialseitige SW-Element 25 eingeschaltet wird, fließt der Drosselspulenstrom IL von der Drosselspule 22 und wird somit Energie in der Drosselspule 22 akkumuliert. Wenn das hochpotentialseitige SW-Element 24 eingeschaltet wird und das niedrigpotentialseitige SW-Element 25 ausgeschaltet wird, wird Energie, die in der Drosselspule 22 akkumuliert worden ist, entladen und wird somit der Kondensator 26 mit einer Ausgangsspannung geladen, die durch Überlagern der induzierten Spannung auf eine Batterieeingangsspannung Vin angehoben worden ist.
Der Kondensator 26 ist parallel zu dem Wechselrichterabschnitt 30 geschaltet.
Der Wechselrichterabschnitt 30 ist ein Drei-Phasen-Wechselrichter mit sechs SW-Elementen 31 bis 36 und ist konfiguriert, eine zweiseitige Wärmeabstrahlung durch eine nicht gezeigte Leistungskarte zu ermöglichen. Die SW-Elemente 31 bis 36 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind alle IGBTs. Die SW-Elemente 31 bis 33 sind auf einer Hochpotentialseite angeordnet, und die SW-Elemente 34 bis 36 sind auf einer Niedrigpotentialseite angeordnet.
Die hochpotentialseitigen SW-Elemente 31 bis 33 weisen Kollektoren auf, die mit der Hochpotentialleitung 37 verbunden sind. Der Emitter des hochpotentialseitigen SW-Elements 31 ist mit dem Kollektor des niedrigpotentialseitigen SW-Elements 34 verbunden, der Emitter des hochpotentialseitigen SW-Elements 32 ist mit dem Kollektor des niedrigpotentialseitigen SW-Elements 35 verbunden, und der Emitter des hochpotentialseitigen SW-Elements 33 ist mit dem Kollektor des niedrigpotentialseitigen SW-Elements 36 verbunden. Die niedrigpotentialseitigen SW-Elemente 34 bis 36 weisen Emitter auf, die mit der Niedrigpotentialleitung 38 verbunden sind.
Verbindungspunkte zwischen den SW-Elementen 31 und 34, zwischen den SW-Elementen 32 und 35 sowie zwischen den SW-Elementen 33 und 36 sind mit jeweiligen Enden von Phasenspulen (U-Phase, V-Phase und W-Phase) des Motorgenerators 3 verbunden.
Paare der hoch- und niedrigpotentialseitigen SW-Elementen, d. h. der SW-Elementen 31 und 34, der SW-Elemente 32 und 35 sowie der SW-Elemente 33 und 36 werden abwechselnd und komplementär entsprechend einem aus dem Steuerungsabschnitt 50 empfangenen Wechselrichterantriebssignal ein-/ausgeschaltet.
Der Wechselrichterabschnitt 30 empfängt eine Zufuhr von Gleichstromleistung der Ausgangsspannung, die durch den Hochsetzsteller 21 angehoben worden ist. Die Gleichstromleistung wird in Drei-Phasen-Wechselstromleistung durch Ein-/Ausschalten der SW-Elemente 31 bis 36 umgewandelt, und die umgewandelte Leistung wird zu dem Motorgenerator 3 ausgegeben.
Der Steuerungsabschnitt 50 weist einen Fahrzeugsteuerungsabschnitt (EV-ECU gemäß 2) 51 und einen MG-Steuerungsabschnitt (MG-ECU gemäß 2) 55 auf, die als ein Steuerungsgerät dienen.
Der Fahrzeugsteuerungsabschnitt 51 und der MG-Steuerungsabschnitt 55 sind jeweils hauptsächlich durch einen Mikrocomputer mit beispielsweise einer CPU, einem ROM und einem RAM konfiguriert. Verschiedene Steuerungen werden durch Ausführung verschiedener Steuerungsprogramme durchgeführt, die in dem ROM gespeichert sind. Jeder Prozess des Steuerungsabschnitts 50 kann ein Softwareprozess sein, der durch die Ausführung eines vorab gespeicherten Programms durch die CPU erzielt wird, oder kann ein Hardware-Prozess sein, der durch eine besondere elektronische Schaltung erzielt wird.
Der Fahrzeugsteuerungsabschnitt 51 empfängt Signale aus einem Fahrpedalsensor, einem Schaltungsschalter, einem Bremsschalter, einem Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor oder dergleichen, die nicht gezeigt sind, und steuert das gesamte Fahrzeug 90 entsprechend diesen beschafften Signalen.
Der MG-Steuerungsabschnitt 55 beschafft ein Befehlsdrehmoment trq*, das für eine Antriebsanforderung des Fahrzeugs 90 geeignet ist, Fahrzeuginformationen einschließlich einer Fahrgeschwindigkeit (die nachstehend als Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet ist) V und einer Querbeschleunigung G des Fahrzeugs 90 sowie nachstehend beschriebene Umgebungsinformationen aus dem Fahrzeugsteuerungsabschnitt 51, um den Antrieb des Motorgenerators 3 zu steuern. Außerdem sendet der MG-Steuerungsabschnitt 55 ein Ist-Drehmoment trq_e und die Drehzahl N des Motorgenerators 3 zu dem Fahrzeugsteuerungsabschnitt 51. Obwohl die Informationsübertragung zwischen dem Fahrzeugsteuerungsabschnitt 51 und dem MG-Steuerungsabschnitt 55 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Controller Area Network (CAN) durchgeführt wird, können andere Kommunikationsverfahren verwendet werden.
Weiterhin beschafft der MG-Steuerungsabschnitt 55 Temperaturinformationen in Bezug auf die Temperaturen der SW-Elemente 31 bis 36 (Elementtemperatur(en) T) aus Temperatursensoren, die nicht gezeigt sind. Die Elementtemperatur(en) T kann bzw. können die Temperaturen von einigen oder allen der SW-Elemente 31 bis 36 sein, oder können ein Durchschnitt der Temperaturen der SW-Elemente sein. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Elementtemperatur T die Temperatur des Schaltungsabschnitts.
Eine Navigationseinheit 60 ist hauptsächlich durch einen Mikrocomputer einschließlich einer CPU, einem ROM und einem RAM konfiguriert. Die Navigationseinheit 60 zeigt eine Kartenposition des Fahrzeugs 90 auf einer Anzeigeeinrichtung an, während nach einer Route zu einem Ziel auf der Grundlage des durch einen nicht gezeigten Ist-Orterfassungsabschnitt erfassten gegenwärtigen Ort (Ist-Orts) des Fahrzeug 90 und Kartendaten gesucht wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Umgebungsinformationen des gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs 90, die auf der Grundlage des gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs 90 und den Kartendaten beruhen, zu dem Fahrzeugsteuerungsabschnitt 51 gesendet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn es eine Fehlfunktion in dem MG-Antriebssystem 1 gibt, das von dem Motorgenerator 3 ausgegebene Drehmoment begrenzt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht eine derartige Fehlfunktion in dem MG-Antriebssystem 1 (was nachstehend einfach als Systemfehlfunktion bezeichnet ist) einem Temperaturanstieg in den SW-Elementen 31 bis 36. Wenn die SW-Elemente 31 bis 36 verschlechtert sind, steigt der thermale Widerstandswert an, weshalb die Rate des Temperaturanstiegs in den SW-Elementen 31 bis 36 ansteigt. Somit wird, wenn die Temperatur der SW-Elemente 31 bis 36 nicht geringer als eine Begrenzungsstarttemperatur Ts wird, die eine Schwellwerttemperatur ist, bestimmt, dass eine Systemfehlfunktion aufgetreten ist, und wird ein Ausgangsdrehmoment trq, das aus dem Motorgenerator 3 ausgegeben wird, begrenzt. Somit wird ein weiterer Temperaturanstieg in den SW-Elementen 31 bis 36 unterdrückt, um eine thermische Zerstörung der SW-Elemente 31 bis 36 zu verhindern.
Zusätzlich zu dem Temperaturanstieg in den SW-Elementen 31 bis 36 weisen Systemfehlfunktionen einen Temperaturanstieg in elektronischen Komponenten, die einen Teil des Hochsetzstellers 31 bilden, eine CAN-Kommunikationsfehlfunktion und Fehlfunktionen verschiedener Sensoren wie eines Drehwinkelsensors auf. Wenn die Vorderräder 95 in einer Lücke oder dergleichen gefangen werden und in einen Radblockierungszustand gebracht werden, in dem eine Drehung nicht möglich ist, wird der Motorgenerator 3 in einen Motorblockierungszustand gebracht, in dem die Drehung unwirksam gemacht wird, falls das Befehlsdrehmoment trq* nicht Null ist. Der Radblockierungszustand oder der Motorblockierungszustand ist nachstehend als Blockierungszustand (blockierter Zustand) bezeichnet, der ebenfalls in den Systemfehlfunktionen enthalten ist.
Das Fahrzeug 90 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Elektrofahrzeug (EV). Daher gibt es beispielsweise, wenn das Ausgangsdrehmoment trq beim Start des Fahrzeugs auf einer ansteigenden Straße begrenzt wird, ein Risiko, dass das Fahrzeug 90 sich herab rückwärts bewegt. Wenn weiterhin beispielsweise die Vorderräder 95 in einer Lücke (Spalt) auf einem Bahnübergang gefangen werden und in den Blockierungszustand mit der Anwendung einer Begrenzung auf das Ausgangsdrehmoment trq gebracht werden, besteht ein Risiko, dass das Fahrzeug nicht in der Lage ist, den Bahnübergang zu verlassen. Wenn weiterhin beispielsweise das Ausgangsdrehmoment trq plötzlich während eines Abbiegens mit hoher Geschwindigkeit oder dergleichen begrenzt wird, besteht das Risiko, dass das Fahrzeug 90 schleudert.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Start auf einer ansteigenden Straße (das nachstehend als Bergstart bezeichnet ist), ein fortgesetzter Blockierungszustand, ein Abbiegen mit hoher Geschwindigkeit oder dergleichen als ein Zustand genommen, der zu vermeiden ist, und wird als zu vermeidender Zustand bezeichnet. In dem zu vermeidenden Zustand wird eine Drehmomentbegrenzung zeitweilig gelockert, um einen derartigen zu vermeidenden Zustand zu beenden. Ein Zustand, der nicht der zu vermeidende Zustand ist, wird als normaler Zustand angenommen.
Unter Bezugnahme auf das in 3 veranschaulichte Flussdiagramm ist ein Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Prozess wird durch den MG-Steuerungsabschnitt 55 zu vorbestimmten Intervallen ausgeführt, wenn das Fahrzeug 90 sich in Bereitschaft befindet.
In dem ersten Schritt S101 bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, ob es ein Auftreten einer Systemfehlfunktion gibt oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass eine Systemfehlfunktion aufgetreten ist (JA in Schritt S101), wird ein Systemfehlfunktions-Flag FlgE gesetzt und geht der Prozess zu Schritt 103 über. Wenn das Systemfehlfunktions-Flag FlgE bereits gesetzt ist, wird der gesetzte Zustand beibehalten. Wenn bestimmt wird, dass es kein Auftreten einer Systemfehlfunktion gibt (NEIN in Schritt S101), geht der Prozess zu Schritt S102 über. Wenn das Systemfehlfunktions-Flag FlgE bereits gesetzt ist, wird es zurückgesetzt.
In Schritt S102 wird das Ausgangsdrehmoment trq des Motorgenerators 3 nicht begrenzt. Insbesondere wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Befehlsdrehmoment trq* wird.
In Schritt S103, der durchgeführt wird, wenn das Auftreten einer Systemfehlfunktion bestimmt worden ist (JA in Schritt S101), bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, ob das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet oder nicht. Der zu vermeidende Zustand weist beispielsweise einen Bergstart, einen Blockierungszustand oder eine Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt auf. Es wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands, der auf der Grundlage erfasster Werte, die aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Gierratensensor und dergleichen hergeleitet werden, und Umgebungsinformationen des Fahrzeugs 90, die aus der Navigationseinheit 90 beschafft werden, bestimmt, ob das Fahrzeug sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug 90 sich nicht in dem zu vermeidenden Zustand befindet (NEIN in Schritt S103) und ein Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA bereits gesetzt ist, wird das Flag zurückgesetzt und geht der Prozess zu Schritt S105 über. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet (JA in Schritt S103), setzt der MG-Steuerungsabschnitt 55 das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA und geht der Prozess zu Schritt S104 über. Wenn das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA bereits gesetzt ist, wird der gesetzte Zustand beibehalten.
In Schritt S104 erfolgt eine Bestimmung, ob der Zeitabschnitt des Abschwächens der Drehmomentbegrenzung innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts ist (nachstehend wird der Zeitabschnitt als ein Zeitdauerabschnitt bezeichnet). In dem Zeitdauerabschnitt kann die Steuerungseinheit 10 geschützt werden. Der Zeitdauerabschnitt wird zu einem derartigen Ausmaß eingestellt, dass die Steuerungseinheit 10, insbesondere die SW-Elemente 31 bis 36, die einen Teil des Wechselrichterabschnitts 30 bilden, nicht beschädigt werden. Wenn bestimmt wird, dass der Zeitabschnitt des Abschwächens der Drehmomentbegrenzung den Zeitdauerabschnitt überschreitet (NEIN in Schritt S104), geht der Prozess zu Schritt S105 über. Wenn bestimmt wird, dass der Zeitabschnitt des Abschwächens der Drehmomentbegrenzung innerhalb des Zeitdauerabschnitts liegt (JA in Schritt S104), geht der Prozess zu S106 über.
In Schritt S105 wird das Ausgangsdrehmoment trq des Motor-Generators 3 auf ein Begrenzungsdrehmoment trq_r begrenzt. Das Begrenzungsdrehmoment trq_r ist ein Wert, der kleiner als das Befehlsdrehmoment trq* ist. Das heißt, es gilt trq_r < trq*.
Das Begrenzungsdrehmoment trq_r kann ein vorbestimmter Wert (beispielsweise Null) sein oder kann ein Wert sein, der durch Multiplizieren des Befehlswerts trq* mit einem vorbestimmten Drehmomentbegrenzungsfaktor Kt sein, der kleiner als 1 ist. Das Relais 6 kann ausgeschaltet werden, um das Ausgangsdrehmoment trq auf Null zu bringen.
Wenn diese Systemfehlfunktion der Elementtemperatur T auftritt, kann das Begrenzungsdrehmoment trq_r ein Wert sein, der durch Multiplizieren des Befehlsdrehmoments trq* mit einem Drehmomentbegrenzungsfaktor Kt erhalten wird, der entsprechend der Elementtemperatur T auf der Grundlage eines in 4 gezeigten Begrenzungsfaktorkennfeldes eingestellt wird.
Insbesondere speichert, wie es in 4 gezeigt ist, der MG-Steuerungsabschnitt 55 ein Kennfeld, in dem Elementtemperatur T mit dem Drehmomentbegrenzungsfaktor Kt derart korreliert ist, dass der Drehmomentbegrenzungsfaktor Kt kleiner als 1 ist, wenn die Elementtemperatur T höher als die Begrenzungsstarttemperatur Ts wird. Obwohl 4 ein einzelnes Kennfeld zeigt, kann eine Vielzahl von Kennfelder gespeichert sein, in denen die Begrenzungsstarttemperatur Ts und die Steigung des Drehmomentbegrenzungsfaktors Kt sich zwischen den Kennfeldern entsprechend der Verschlechterungsbedingung der SW-Elemente 31 bis 36 unterscheiden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 geht der Prozess zu Schritt S106 unter der Bedingung über, dass die Systemfehlfunktion aufgetreten ist, und das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet (JA in Schritt S101 und JA in Schritt S103), und der Zeitabschnitt des Abschwächens der Drehmomentbegrenzung sich innerhalb des Zeitdauerabschnitts befindet (JA in Schritt S104). In Schritt S106 wird die Drehmomentbegrenzung des Motorgenerators 3 abgeschwächt. Insbesondere wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es ein Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a wird, das größer als das Begrenzungsdrehmoment trq_r ist. Das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a kann das Befehlsdrehmoment trq* sein. Eine Größenbeziehung zwischen den Werten wird als trq_r < trq_a ≤ trq* ausgedrückt.
Durch Wiederholen des gegenwärtigen Prozesses wird die Drehmomentbegrenzung zeitweilig in einem Zeitabschnitt, von dem Punkt an, zu dem der vermeidende Zustand aufgehoben wird, bis zu dem Punkt abgeschwächt, zu dem der normale Zustand wiederhergestellt wird. Falls die Systemfehlfunktion nach Beendigung des zu vermeidenden Zustands sich fortsetzt, wird das Drehmoment begrenzt, wodurch das Ausgangsdrehmoment trq auf das Begrenzungsdrehmoment trq_r begrenzt wird. Falls die Systemfehlfunktion nach Beendigung des zu vermeidenden Zustands beseitigt ist, wird die Begrenzung des Ausgangsdrehmoments trq aufgehoben und wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Befehlsdrehmoment trq* wird.
Unter Bezugnahme auf die in 5A bis 5F veranschaulichten Zeitverlaufsdiagramme ist der Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. 5A zeigt einen EIN-/AUSZustand des Relais 6. 5B zeigt die Fahrpedalposition. 5C zeigt das Systemfehlfunktions-Flag FlgE. 5D zeigt das MG-Drehmoment. 5E zeigt das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA. 5F zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit V. In den 5A bis 5F ist ein Zustand, in dem ein Flag gesetzt ist, durch 1 angegeben, und ist ein Zustand, in dem das Flag nicht gesetzt ist, durch 0 angegeben. Die durchgezogenen Linien geben das vorliegenden Ausführungsbeispiel an, gemäß dem ein Drehmomentbegrenzungsprozess und der Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess durchgeführt werden, gestrichelte Linien geben einen Fall an, in dem der Drehmomentbegrenzungsprozess nicht durchgeführt wird, und strichpunktierte Linien geben einen Fall an, in dem der Drehmomentbegrenzungsprozess durchgeführt wird und der Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess nicht durchgeführt wird. Zur Klarheit ist ein Verzögerungsprozess ausgelassen und wird ein Umskalieren wie erforderlich angewendet. Dasselbe gilt für die später beschriebenen 7A bis 7F und 8A bis 8F.
5A bis 5F zeigen ein Beispiel, bei dem die Systemfehlfunktion der Anstieg der Elementtemperatur T ist und der zu vermeidende Zustand ein Bergstart ist.
Wenn das Fahrzeug 90 zu dem Zeitpunkt x11 in Bereitschaft ist, wird das Relais 6 eingeschaltet, und zu dem Zeitpunkt x12 wird das Fahrpedal betätigt, um das Fahrzeug 90 zu starten. Zu dem Zeitpunkt x13, wenn die Elementtemperatur T höher als die Begrenzungsstarttemperatur Ts wird, wird bestimmt, dass es eine Systemfehlfunktion gibt und wird das Systemfehlfunktions-Flag FlgE gesetzt. Wenn das Systemfehlfunktions-Flag FlgE gesetzt ist, wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Begrenzungsdrehmoment trq_r wird, dass durch Multiplizieren des Befehlsdrehmoments trq* mit dem Drehmomentbegrenzungsfaktor Kt erhalten wird, der der Elementtemperatur T entspricht. Zur Vereinfachung ist in den 5A bis 5F der Drehmomentbegrenzungsfaktor Kt konstant. Wie es durch die gestrichelten Linien angegeben ist, besteht ohne Drehmomentbegrenzung eine Wahrscheinlichkeit, dass die SW-Elemente 31 bis 36 durch den Temperaturanstieg in den SW-Elementen 31 bis 36 thermisch beschädigt werden.
Zu dem Zeitpunkt x15 stoppt das Fahrzeug 90. In dieser Situation wird ein Neigungswinkel in Längsrichtung des Fahrzeugs 90 als θs genommen, der positiv ist, wenn das Fahrzeug aufwärts geneigt ist, und negativ ist, wenn es abwärts geneigt ist. Wenn der Neigungswinkel θs größer als ein Schwellwertwinkel θth ist, wird die Straße als eine Bergaufstraße (ansteigende Straße) angenommen. Ob die Straße eine Bergaufstraße ist, kann auf der Grundlage der Umgebungsinformationen bestimmt werden, die aus der Navigationsvorrichtung 90 beschafft werden.
Zu dem Zeitpunkt x14 befindet sich das Fahrzeug 90 auf einer Bergaufstraße und ist die Fahrzeuggeschwindigkeit V Null, was bedeutet, dass sich das Fahrzeug in einer Situation eines Bergstarts befindet. Somit angenommen, dass das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet, und wird das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA gesetzt.
Zu dem Zeitpunkt x15 wird das (nicht gezeigte) Bremspedal gelöst und wird das Fahrpedal betätigt. In dieser Situation hat das Fahrzeug, falls das Ausgangsdrehmoment trq begrenzt wird, ein Risiko, dass es sich rückwärts abwärts bewegt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a ist, das größer als das Begrenzungsdrehmoment trq_r ist. In diesem Fall ist der Drehmomentbegrenzungsfaktor Kt 1 und ist das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a gleich dem Befehlsdrehmoment trq*. Die zeitweilige Abschwächung der Drehmomentbegrenzung bei einem Bergstart ermöglicht eine Abgabe von Drehmoment, das größer als das Drehmoment in dem Fall der Durchführung des Drehmomentbegrenzungsprozesses ist, wie es durch die strickpunktierte Linien angegeben ist. Somit wird verhindert, dass das Fahrzeug 90 sich rückwärts abwärts bewegt.
Zu dem Zeitpunkt x16, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als eine Startabschlussgeschwindigkeit Vm wird, wird das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA zurückgesetzt. In diesem Fall wird, wenn das Systemfehlfunktions-Flag FlgE bereits gesetzt ist, das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Begrenzungsdrehmoment trq_r wird. Obwohl es nicht gezeigt ist, wird, wenn das Systemfehlfunktions-Flag FlgE aufgrund einer Verringerung der Elementtemperatur T zurückgesetzt wird, das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Befehlsdrehmoment trq* wird, ohne dass eine Drehmomentbegrenzung durchgeführt wird. Das Größenverhältnis zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Startabschlussgeschwindigkeit Vm, wenn das Fahrzeug 90 mit dem Begrenzungsdrehmoment trq_r fährt, kann in Abhängigkeit von dem Drehmomentfaktor Kt umgekehrt sein.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, weist das MG-Antriebssystem 1 den Motorgenerator 3, der als Antriebsquelle für das Fahrzeug 90 dient, und die Steuerungseinheit 10 zur Steuerung des Antriebs des Motorgenerators 3 auf.
Der MG-Steuerungsabschnitt 55 führt den folgenden Prozess durch.
Der MG-Steuerungsabschnitt 55 bestimmt, ob eine Systemfehlfunktion, die eine Drehmomentbegrenzung benötigt, in dem MG-Antriebssystem 1 aufgetreten ist oder nicht (Schritt S101 in 3). Der MG-Steuerungsabschnitt 55 bestimmt, ob sich das Fahrzeug 90 in dem zu vermeidenden Zustand befindet oder nicht (Schritt S103).
Wenn das Auftreten einer Systemfehlfunktion bestimmt worden ist und das Fahrzeug 90 sich nicht in dem zu vermeidenden Zustand befindet (JA in Schritt S101 und NEIN in Schritt S103), lässt der MG-Steuerungsabschnitt 55 zu, dass das Ausgangsdrehmoment trq, das von dem Motorgenerator 3 abgegeben wird, das Begrenzungsdrehmoment trq_r ist, das kleiner als das Befehlsdrehmoment trq* ist (Schritt S105).
Wenn das Auftreten einer Systemfehlfunktion bestimmt worden ist und das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet (JA in Schritt S101 und JA in Schritt S103), lässt der MG-Steuerungsabschnitt 55 zu, dass das Ausgangsdrehmoment trq das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a wird, das größer als das Begrenzungsdrehmoment trq_r ist (Schritt S106).
Somit kann das Ausgangsdrehmoment trq des Motorgenerators 3 in geeigneter Weise entsprechend dem Zustand des Fahrzeugs 90 gesteuert werden.
Insbesondere kann, wenn eine Systemfehlfunktion, die eine Drehmomentbegrenzung benötigt, wie ein Temperaturanstieg in den SW-Elementen 31 bis 36 oder eine CAN-Kommunikationsfehlfunktion aufgetreten ist, das MG-Antriebssystem 1 durch Durchführung der Drehmomentbegrenzung geschützt werden.
Wenn das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand wie einem Bergstart, einer Motorblockierung und einer Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt befindet, kann das Durchführen einer zeitweiligen Abschwächung der Drehmomentbegrenzung in geeigneter Weise das Fahrzeug aus dem zu vermeidenden Zustand heraus auf den normalen Zustand wiederherstellen. Durch Abschwächen der Drehmomentbegrenzung in dem zu vermeidenden Zustand kann die Absicht des Fahrers auf die Fahrzeugsteuerung soweit wie möglich reflektiert werden. Somit kann die Fahrbarkeit in dem zu vermeidenden Zustand verbessert werden und kann das Fahrzeug 90 sicher evakuiert werden.
Der Zeitabschnitt, in dem zugelassen wird, dass das Ausgangsdrehmoment trq als das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a dient, ist innerhalb des Zeitdauerabschnitts. Der Zeitdauerabschnitt ist ein Zeitabschnitt, in dem die Steuerungseinheit 10 geschützt werden kann.
Es kann eine Situation geben, in der beispielsweise die Schaltelemente thermisch zerstört werden, wenn die Drehmomentbegrenzungsabschwächung fortgesetzt wird, bevor der zu vermeidende Zustand aufgehoben wird. Für diese Situation, wenn der vorbestimmte Zeitdauerabschnitt nach dem Start der Drehmomentbegrenzungsabschwächung verstrichen ist, wird die Drehmomentbegrenzungsabschwächung aufgehoben und wird das Ausgangsdrehmoment derart gesteuert, dass es das Begrenzungsdrehmoment wird, selbst wenn der zu vermeidende Zustand nicht aufgehoben worden ist. Mit dieser Konfiguration wird verhindert, dass die Steuerungseinheit 10, insbesondere die SW-Elemente 31 bis 36, aufgrund der Abschwächung der Drehmomentbegrenzung thermisch beschädigt wird/werden.
Wenn die Elementtemperatur T, die die Temperatur des Schaltungsabschnitts 20 ist, höher als die Begrenzungsstarttemperatur Ts ist, bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, dass eine Systemfehlfunktion aufgetreten ist. Mit dieser Konfiguration kann eine thermische Verschlechterung des Schaltungsabschnitts 20 unterdrückt werden.
Wenn das Fahrzeug 90 sich auf einer Bergaufstraße befindet und die Fahrgeschwindigkeit Null ist, bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, dass das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet. Mit dieser Konfiguration kann verhindert werden, dass das Fahrzeug 90 sich aufgrund der Drehmomentbegrenzung beim Bergstart abwärts rückwärts bewegt.
Der MG-Steuerungsabschnitt 55 bestimmt auf der Grundlage der aus der Navigationseinheit 60 beschafften Umgebungsinformationen, ob das Fahrzeug sich in den zu vermeidenden Zustand befindet oder nicht. Mit dieser Konfiguration kann der zu vermeidende Zustand des Fahrzeugs 90 in geeigneter Weise bestimmt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet der MG-Steuerungsabschnitt 55 eine Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung (einen Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt), eine Vermeidungszustandsbestimmungseinrichtung (einen Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt), eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung (einen Drehmomentbegrenzungsabschnitt) und eine Drehmomentbegrenzungsabschwächungseinrichtung (einen Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt). Schritt S101 gemäß 3 entspricht dem Prozess, der als die Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung (der Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt) fungiert, Schritt S103 entspricht dem Prozess, der als die Vermeidungszustandsbestimmungseinrichtung (der Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt) fungiert, Schritt S105 entspricht dem Prozess, der als die Drehmomentbegrenzungseinrichtung (der Drehmomentbegrenzungsabschnitt) fungiert und Schritt 106 entspricht dem Prozess, der als die Drehmomentbegrenzungsabschwächungseinrichtung (der Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt) fungiert.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf 6 und die 7A bis 7F ist das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Konfiguration und dergleichen des MG-Antriebssystems 1 sind dieselben wie diejenigen gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Systemfehlfunktion ein Blockierungszustand und ist der zu vermeidende Zustand ein fortgesetzter (kontinuierlicher) Blockierungszustand.
Unter Bezugnahme auf das in 6 veranschaulichte Flussdiagramm ist ein Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Schritte S201 bis S203 sind im Wesentlichen dieselben wie die Schritte S101 bis S103 von 3, und Schritt S204 ist im Wesentlichen derselbe wie Schritt S105.
In Schritt S201 wird, wenn das Befehlsdrehmoment trq* nicht Null ist und die Drehzahl N des Motorgenerators 3 Null ist, dieser Zustand als Blockierzustand (blockierter Zustand) angenommen, und es wird somit bestimmt, dass es eine Systemfehlfunktion gibt. Unter Berücksichtigung von Sensorfehlern oder dergleichen, wird, wenn die Drehzahl N angenähert Null ist, was nicht größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, die Drehzahl N als Null angenommen.
In Schritt 201 wird, wenn die Fahrpedalposition einer vorbestimmten Öffnung oder dergleichen entspricht und die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als eine Blockierungsbestimmungsgeschwindigkeit Vr ist, dieser Zustand als ein Blockierungszustand angenommen, und es kann bestimmt werden, dass es eine Systemfehlfunktion gibt.
Unter der Bedingung, dass das Auftreten einer Systemfehlfunktion bestimmt wird, und das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet (JA in Schritt S210 und JA in Schritt S203), geht der Prozess zu Schritt S205 über. In Schritt S205 bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, ob das Fahrzeug sich in einem Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb befindet oder nicht. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn eine Systemfehlfunktion auftritt und das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet, unter Verwendung eines Zeitgebers, eines Zählers oder dergleichen bestimmt, ob das Fahrzeug sich in dem Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb befindet, wodurch intermittierend die Drehmomentbegrenzung abgeschwächt wird.
Die Abschwächung der Drehmomentbegrenzung wird durch abwechselndes Wiederholen eines Begrenzungsabschwächungszeitabschnitts Pa und des Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitts Pb ausgeführt. Beispielsweise betragen der Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa und der Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb jeweils einige Sekunden. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich in dem Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb befindet (JA in Schritt S205), geht der Prozess zu Schritt S207 über. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich nicht in dem Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb befindet (NEIN in Schritt S205), das heißt, sich in dem Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa befindet, geht der Prozess zu Schritt S206 über.
In Schritt S206 wird ähnlich zu Schritt S105 die Drehmomentbegrenzung gelockert. Insbesondere wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a wird, das größer als das Begrenzungsdrehmoment trq_r ist.
In Schritt S207 wird die Abschwächung der Drehmomentbegrenzung unterbrochen, um das Ausgangsdrehmoment trq zu begrenzen. Insbesondere wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es ein Unterbrechungsdrehmoment trq_b wird, das kleiner als das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a ist.
Das Größenverhältnis dabei wird ausgedrückt durch trq_r ≤ trq_b < trq_a ≤ trq*. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Unterbrechungsdrehmoment trq_b gleich wie das Begrenzungsdrehmoment trq_r und ist das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a gleich wie das Befehlsdrehmoment trq*.
Unter Bezugnahme auf das in 7A bis 7F veranschaulichte Zeitverlaufsdiagramm ist der Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
Zu dem Zeitpunkt x21 ist das Fahrzeug 90 in Bereitschaft und wird das Relais eingeschaltet. Zu dem Zeitpunkt x22 wird das Fahrpedal betätigt, um das Fahrzeug 90 zu starten. Zu dem Zeitpunkt x33 stoppt das Fahrzeug vor einem Bahnübergang. Zu dem Zeitpunkt x24 tritt das Fahrzeug in den Bahnübergang ein und wird in einer Lücke gefangen, und wird zu dem Zeitpunkt x21 in einen blockierten Zustand (Blockierzustand) gebracht.
Da der Strom kontinuierlich zu einer spezifischen Phase während des blockierten Zustands geleitet wird, kann ein Einschaltzustand in einigen der SW-Elemente 31 bis 36 sich fortsetzen und können die SW-Elemente 31 bis 36 überhitzt werden. Daher wird, wenn das Fahrzeug sich in dem blockierten Zustand befindet, das Auftreten einer Systemfehlfunktion angenommen, und wird das Ausgangsdrehmoment trq begrenzt.
In diesem Fall gibt es, falls die Drehmomentbegrenzung fortgesetzt wird, eine Wahrscheinlichkeit, dass der blockierte Zustand nicht aufgehoben wird und der Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V Null ist, sich fortsetzt. Der Zustand, in dem der blockierte Zustand sich fortsetzt und das Fahrzeug 90 auf dem Bahnübergang verbleibt, ist gefährlich.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der blockierte Zustand, der sich für einen Blockierungszeitdauerabschnitt Pr oder länger fortsetzt, als der zu vermeidende Zustand angenommen, und wird das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA gesetzt. Wenn auf der Grundlage der aus der Navigationseinheit 60 beschafften Informationen klar ist, dass der gegenwärtige Ort des Fahrzeug 90 sich auf einem Bahnübergang befindet, kann der Blockierungszeitdauerabschnitt Pr Null sein.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie es durch die durchgezogene Linie angegeben ist, die Drehmomentbegrenzung zeitweilig zu dem Zeitpunkt x26 oder später aufgehoben, nach Verstreichen des Blockierungszeitdauerabschnitts Pr. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Drehmomentbegrenzung intermittierend aufgehoben, indem der Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa und der Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb wiederholt werden. In diesem Bespiel wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a (trq* gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) in dem Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa wird, und wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Unterbrechungsdrehmoment trq_b (trq_r gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) in dem Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb wird. Das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA kann in dem Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa zurückgesetzt werden, und kann in dem Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb gesetzt werden.
Der Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa und der Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb werden abwechselnd wiederholt, um intermittierend die Drehmomentbegrenzung abzuschwächen und das Fahrzeug 90 wie ein Pendel zu schwingen, wodurch ein Freikommen von der Lücke erleichtert wird. Wenn das Fahrzeug 90 von der Lücke freikommt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die Blockierungsbestimmungsgeschwindigkeit Vr zu dem Zeitpunkt x27 wird, wird angenommen, dass der blockierte Zustand aufgehoben worden ist, und werden somit das Systemfehlfunktions-Flag FlgE und das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA zurückgesetzt, und wird die Drehmomentbegrenzung ebenfalls aufgehoben. Das heißt, zu dem Zeitpunkt x27 oder später wird das Ausgangsdrehmoment trq derart gesteuert, dass es das Befehlsdrehmoment trq* wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa als der vorbestimmte Zeitdauerabschnitt genommen werden, oder der Zeitabschnitt nach Setzen des Vermeidungszustandsbestimmungs-Flags FlgA kann als der vorbestimmte Zeitdauerabschnitt genommen werden.
Der MG-Steuerungsabschnitt 55 führt abwechselnd den Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt Pa, in dem das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a das Ausgangsdrehmoment trq ist, und den Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt Pb durch, in dem das Ausgangdrehmoment kleiner als das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a gemacht ist.
Somit kann, wenn der zu vermeidende Zustand ein Motorblockierungszustand ist, der zu vermeidende Zustand in geeigneter Weise auf den normalen Zustand wiederhergestellt werden. Weiterhin wird ein Temperaturanstieg aufgrund des Fortsetzens des Begrenzungsabschwächungszeitabschnitts Ps in den SW-Elementen 31 bis 36 unterdrückt.
In einem blockierten Zustand, in dem die Drehung des Motorgenerators 3 blockiert ist, bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, dass eine Systemfehlfunktion aufgetreten ist. Wenn der blockierte Zustand sich für einen Blockierungszeitdauerabschnitt Pr oder länger fortsetzt, bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, dass das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet. Somit wird, wenn der blockierte Zustand sich fortsetzt und somit die Drehmomentbegrenzung abgeschwächt wird, der blockierte Zustand in geeigneter Weise auf den normalen Zustand wiederhergestellt.
Zusätzlich kann dieses Ausführungsbeispiel die vorteilhaften Wirkungen bereitstellen, die ähnlich zu denjenigen gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht Schritt S201 von 6 einem Prozess, der als eine Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung (ein Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt) fungiert, entspricht Schritt S203 einem Prozess, der als eine Vermeidungszustandsbestimmungseinrichtung (ein Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt) fungiert, entspricht Schritt S204 entspricht einem Prozess, der als eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung (ein Drehmomentbegrenzungsabschnitt) fungiert, und entsprechen die Schritte S206 und S207 einem Prozess, der als eine Drehmomentbegrenzungsabschwächungseinrichtung (ein Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt) fungieren.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf die 8A bis 8F ist das dritte Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Konfiguration des MG-Antriebssystems 1 ist dieselbe wie diejenige gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Systemfehlfunktion eine CAN-Kommunikationsfehlfunktion und der zu vermeidende Zustand eine Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Gierrate einen vorbestimmten Wert oder mehr aufweist und somit das Fahrzeug 90 sich in einer Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt befindet, dieser Zustand als der zu vermeidende Zustand angenommen.
Das Flussdiagramm des Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozesses ist im Wesentlichen dasselbe wie dasjenige, das in 3 gezeigt ist. Die sich von demjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidenden Punkte sind nachstehend beschrieben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geht unter der Bedingung, dass eine CAN-Kommunikationsfehlfunktion auftritt und das Fahrzeug 90 sich nicht in dem zu vermeidenden Zustand befindet (JA in Schritt S101 und NEIN in Schritt S103), der Prozess zu Schritt S150 über. In Schritt S105 wird das Relais 6 ausgeschaltet und wird die Leistungszufuhr zu der Seite des Motorgenerators 3 hin unterbrochen, um das Ausgangsdrehmoment trq auf Null einzustellen.
Unter der Bedingung, dass eine CAN-Kommunikationsfehlfunktion auftritt und das Fahrzeug 90 sich in der Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt befindet (JA in Schritt S101 und JA in Schritt S103) und die Dauer des Zustands innerhalb des Zeitdauerabschnitts liegt (JA in Schritt S104), geht der Prozess zu Schritt S160 über. In Schritt S106 wird das Relais nicht ausgeschaltet und wird ein Wert, der durch Multiplizieren des unmittelbar vorhergehenden Ausgangsdrehmoments trq mit einem allmählich sich ändernden Faktor Kd von kleiner als 1 als das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq dieses Zyklus verwendet. Der allmählich sich ändernde Faktor Kd wird derart eingestellt, dass eine Variation in der Querbeschleunigung G des Fahrzeugs 90 ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 0,1 G) oder weniger sein wird.
Unter Bezugnahme auf die in 8A bis 8F veranschaulichten Zeitverlaufsdiagramme ist der Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
Zu dem Zeitpunkt x31 ist das Fahrzeug 90 in Bereitschaft und wird das Relais 6 eingeschaltet. Wenn das Fahrzeug zu dem Zeitpunkt x32 beginnt, eine Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt durchzuführen, wird das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA gesetzt. Zu dem Zeitpunkt x33 während der Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt tritt eine CAN-Kommunikationsfehlfunktion auf und wird das Systemfehlfunktions-Flag FlgE gesetzt. Wie es durch die strichpunktierte Linie angegeben ist, variiert, wenn das Relais 6 ausgeschaltet wird, um das Ausgangsdrehmoment trq zu begrenzen, das Ausgangsdrehmoment trq abrupt und gibt es somit eine Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug 90 schleudert.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn das Systemfehlfunktions-Flag FlgE gesetzt ist und das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA ebenfalls gesetzt ist, das Relais 6 nicht ausgeschaltet und wird das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a derart gesteuert, dass es allmählich kleiner wird.
Zu dem Zeitpunkt x34, wenn die Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt beendet ist und das Vermeidungszustandsbestimmungs-Flag FlgA zurückgesetzt wird, wird das Relais 6 ausgeschaltet und wird die Leistungszufuhr zu dem Motorgenerator 3 unterbrochen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel reduziert der MG-Steuerungsabschnitt 55 allmählich das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment trq_a. Dies kann eine abrupte Variation des Ausgangsdrehmoments trq verhindern. Dementsprechend kann, wenn der zu vermeinende Zustand während der Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt des Fahrzeugs 90 auftritt, verhindern werden, dass das Fahrzeug 90 schleudert. Dies ist effektiv nicht nur während einer Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt, sondern ebenfalls in dem Fall, in dem der zu vermeidende Zustand ein Schnellverlangsamungsunterbindungszustand wie eine Hochgeschwindigkeitsfahrt ist, der ein Fahrzustand ist, bei dem eine schnelle Verlangsamung gefährlich ist.
Wenn eine Kommunikationsfehlfunktion in Bezug auf den Fahrzeugsteuerungsabschnitt 51 auftritt, der eine Einheit ist, die sich von dem MG-Steuerungsabschnitt 55 unterscheidet, bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, dass eine Systemfehlfunktion aufgetreten ist. Entsprechend dieser Konfiguration kann eine Drehmomentbegrenzung in geeigneter Weise bei Auftreten einer Kommunikationsfehlfunktion durchgeführt werden.
Wenn das Fahrzeug 90 eine Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt durchführt, bestimmt der MG-Steuerungsabschnitt 55, dass das Fahrzeug 90 sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet. Dementsprechend wird das Ausgangsdrehmoment trq in der Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt des Fahrzeugs 90 begrenzt, wodurch ein Schleudern des Fahrzeugs 90 verhindert wird.
Zusätzlich kann dieses Ausführungsbeispiel vorteilhafte Wirkungen bereitstellen, die ähnlich zu denjenigen gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind.
(Andere Ausführungsbeispiele)
(A) Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung, Vermeidungszustandsbestimmungseinrichtung und Drehmomentbegrenzungsabschwächungseinrichtung
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird, nachdem eine Fehlfunktionsbestimmung durch die Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung (den Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt) gemacht worden ist, die Vermeidungszustandsbestimmung durch die Vermeidungszustandsbestimmungseinrichtung (den Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt) gemacht. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Fehlfunktionsbestimmung durch die Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung (den Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt) gemacht werden, nachdem die Vermeidungszustandsbestimmung durch die Vermeidungszustandsbestimmungseinrichtung (den Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt) gemacht worden ist.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Zeitabschnitt des Abschwächens der Drehmomentbegrenzung, um zu zulassen, dass das Ausgangsdrehmoment das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment ist, innerhalb des Zeitdauerabschnitts, in dem die Steuerungseinheit geschützt werden kann. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Schutzprozess zum Schützen des Systems zum Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine in einem Prozess durchgeführt werden, der separat von dem Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess ist. Beispielsweise kann der separate Prozess durch Ausschalten des Relais durchgeführt werden, wenn die Temperatur des Schaltungsabschnitts eine Temperatur erreicht, bei der es sehr wahrscheinlich ist, dass diese eine thermische Zerstörung verursacht. In diesem Fall kann Schritt S104 von 3 entfallen, um die Abschwächung der Drehmomentbegrenzung fortzusetzen, bis der zu vermeidende Zustand in den Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess aufgehoben wird.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Systemfehlfunktion der Temperaturanstieg des Schaltungsabschnitts ist und der zu vermeidende Zustand ein Bergstart ist, das Ausgangsdrehmoment derart gesteuert, dass es das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment wird. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Systemfehlfunktion ein blockierter Zustand ist und der zu vermeidende Zustand ein fortgesetzter blockierter Zustand ist, die Drehmomentbegrenzungsabschwächung intermittierend durchgeführt. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Systemfehlfunktion eine CAN-Kommunikationsfehlfunktion ist und der zu vermeidende Zustand eine Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt ist, das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment allmählich geändert.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Systemfehlfunktion irgendeine Fehlfunktion wie eine Überspannung oder ein Überstrom in dem Motogeneratorantriebssystem sein, und ist nicht auf einen Temperaturanstieg des Schaltungsabschnitts, den blockierten Zustand oder die Kommunikationsfehlfunktion begrenzt. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der zu vermeidende Zustand irgendein Zustand sein, in dem es eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass das Fahrzeugverhalten sich aufgrund des Anwendens der Ausgangsbegrenzung von dem unterscheidet, was der Fahrer beabsichtigt. Zusätzlich kann auf der Grundlage der aus der Navigationseinheit beschafften Umgebungsinformationen ein Zustand, in dem der gegenwärtige Ort des Fahrzeugs ein Bahnübergang ist oder sich auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten befindet, als der zu vermeidende Zustand angenommen werden.
Der Drehmomentbegrenzungs-Abschwächungsprozess wird durchgeführt, falls die Kombination der Systemfehlfunktionsbedingung mit dem zu vermeidenden Zustand sich von den Kombinationen gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet. Wenn eine Systemfehlfunktion aufgetreten ist und das Fahrzeug sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet, kann das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment in irgendeiner Weise gesteuert werden, solange wie die Drehmomentbegrenzung gelockert wird, um zu erlauben, dass das Drehmoment größer als der Begrenzungsdrehmoment wird (d.h. solange wie das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment größer als das Begrenzungsmoment ist).
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Elementtemperatur der SW-Elemente, die einen Teil des Wechselrichterabschnitts bilden, die Temperatur des Schaltungsabschnitts. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Temperatur des Schaltungsabschnitts die Temperatur verschiedener elektronischer Komponenten, die Teile des Hochsetzstellers bilden, oder die Temperatur von Kühlwasser zum Kühlen des Schaltungsabschnitts sein.
(B) Steuerungsgerät
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist jede Einrichtung durch den MG-Steuerungsabschnitt konfiguriert. Gemäß einem andern Ausführungsbeispiel können alle oder einige der Einrichtungen durch den Fahrzeugsteuerungsabschnitt konfiguriert sein, oder können durch einen anderen Steuerungsabschnitt wie einen nicht gezeigten Batteriesteuerungsabschnitt konfiguriert sein. Alternativ dazu können der MG-Steuerungsabschnitt und der Fahrzeugsteuerungsabschnitt als ein einzelner Steuerungsabschnitt konfiguriert sein.
Der Fahrzeugsteuerungsabschnitt muss nicht notwendigerweise Informationen aus der Navigationseinheit beschaffen. In diesem Fall werden ohne Verwendung der aus der Navigationseinheit beschafften Umgebungsinformationen eine Systemfehlfunktionsbestimmung und eine Vermeidungszustandsbestimmung auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen gemacht. Alternativ dazu können eine Systemfehlfunktion und der zu vermeidende Zustand auf der Grundlage von Bildinformationen bestimmt werden, die aus einer fahrzeugeigenen Kamera hergeleitet werden. Somit kann beispielsweise das Vorhandensein eines nachfolgenden Fahrzeugs unter Verwendung von Bildinformationen bestimmt werden, die aus einer fahrzeugeigenen Kamera hergeleitet werden.
(C) Schaltungsabschnitt
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die SW-Elemente durch die IGBTs konfiguriert. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel können die SW-Elemente durch andere Halbleiterelemente als IGBTs oder dergleichen konfiguriert sein. Gemäß dem vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Wechselrichterabschnitt derart konfiguriert, dass eine zweiseitige Wärmeabstrahlung durch eine Leistungskarte (Power Card) ermöglicht wird. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Wärmeabstrahlungsanordnung eine einseitige Wärmeabstrahlung sein. Der Wechselrichterabschnitt kann durch eine andere Komponente als eine Leistungskarte konfiguriert sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen weist der Schaltungsabschnitt den Hochsetzsteller auf. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Hochsetzsteller entfallen. Alternativ dazu muss das Relais nicht notwendiger Weise zwischen der Leistungsquelle und dem Schaltungsabschnitt vorgesehen werden.
(D) Rotierende elektrische Maschine
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die rotierende elektrische Maschine eine rotierende Permanentmagnet-Synchron-Drei-Phasen-Wechselstrommaschine. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann diese eine andere rotierende Maschine als eine rotierende Permanentmagnet-Synchron-Drei-Phasen-Wechselstrommaschine sein.
(E) Fahrzeug
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug (EV). Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Fahrzeug ein beliebiges Fahrzeug wie ein Brennstoffzellenfahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein, solange wie ein Motor als Antriebsquelle für das Fahrzeug verwendet wird. Gemäß den vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist kein Getriebe zwischen dem Motorgenerator und dem Differentialgetriebe vorgesehen. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Getriebe zwischen dem Motorgenerator und dem Differentialgetriebe vorgesehen sein. Das Getriebe kann ein kontinuierlich variables Getriebe oder ein Mehrstufengetriebe sein.
Die Erfindung sollte nicht als auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt angesehen werden, sondern es können verschiedene Modifikationen ohne Abweichen von der erfinderischen Idee gemacht werden.
Nachstehend sind Ausgestaltungen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels zusammengefasst.
Gemäß einer Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels ist ein Steuerungsgerät (55) vorgesehen, das eine Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt (S101, S201), einen Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt (S102, S203), einen Drehmomentbegrenzungsabschnitt (S105, S204) und einen Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt (S106, S206, S207) aufweist. Der Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt bestimmt, ob eine Systemfehlfunktion, die eine Drehmomentbegrenzung benötigt, in einem System zum Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine aufgetreten ist. Das System zum Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine (1) weist eine rotierende elektrische Maschine (3), die als eine Antriebsquelle für ein Fahrzeug (90) dient, und eine Steuerungseinheit (10) auf, die den Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine steuert.
Der Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einem Zustand, der vermieden werden sollte (der hier als zu vermeidender Zustand bezeichnet ist) ist, befindet oder nicht.
Der Drehmomentbegrenzungsabschnitt lässt zu, dass ein Ausgangsdrehmoment, das von der rotierenden elektrischen Maschine ausgegeben wird, als ein Begrenzungsdrehmoment dient, das kleiner als ein Befehlsdrehmoment ist, wenn bestimmt wird, dass die Systemfehlfunktion aufgetreten ist und das Fahrzeug sich nicht in den zu vermeidende Zustand befindet.
Der Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt lässt zu, dass ein Ausgangsdrehmoment als ein Begrenzungsabschwächungsdrehmoment dient, das größer als ein Begrenzungsdrehmoment ist, wenn bestimmt wird, dass die Systemfehlfunktion aufgetreten ist und das Fahrzeug sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet.
Somit kann das Drehmoment der rotierenden elektrischen Maschine in geeigneter Weise entsprechend dem Zustand des Fahrzeugs gesteuert werden. Insbesondere kann beispielsweise bei Auftreten einer Systemfehlfunktion wie eines Temperaturanstiegs in einem Schaltelement oder einer Kommunikationsfehlfunktion, die eine Drehmomentbegrenzung benötigt, das System zum Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine geschützt werden, indem die Drehmomentbegrenzung durchgeführt wird.
Wenn das Fahrzeug sich in dem zu vermeidenden Zustand wie einem Bergstart, einer Motorblockierung oder einer Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt befindet, kann der zu vermeidende Zustand in geeigneter Weise auf einen normalen Zustand wiederhergestellt werden, in die zeitweilig die Drehmomentbegrenzung gelockert wird.
Es wird ein Steuerungsgerät angegeben, das in einem System zur Steuerung einer rotierenden elektrischen Maschine vorgesehen ist, das eine rotierende elektrische Maschine, die als Antriebsquelle für ein Fahrzeug dient, und eine Steuerungseinheit aufweist, die den Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine steuert. Das Gerät weist einen Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob eine Systemfehlfunktion, die eine Drehmomentbegrenzung benötigt, aufgetreten ist oder nicht, einen Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einem zu vermeidenden Zustand befindet oder nicht, einen Drehmomentbegrenzungsabschnitt, der ein Ausgangsdrehmoment, das von der rotierenden elektrischen Maschine abgegeben wird, auf ein Begrenzungsdrehmoment begrenzt, das kleiner als ein Befehlsdrehmoment ist, wenn ein Auftreten der Systemfehlfunktion bestimmt worden ist und das Fahrzeug sich nicht in dem zu vermeidenden Zustand befindet, und einen Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt auf, der zulässt, dass das Ausgangsdrehmoment ein Begrenzungsabschwächungsdrehmoment ist, das größer als das Begrenzungsdrehmoment ist, wenn ein Auftreten der Systemfehlfunktion bestimmt worden ist, und das Fahrzeug sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet.

Claims

Steuerungsgerät, das in einem System (1) zur Steuerung einer rotierenden elektrischen Maschine vorgesehen ist, das eine rotierende elektrische Maschine (3), die als Antriebsquelle für ein Fahrzeug (90) dient, und eine Steuerungseinheit (10) aufweist, die den Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine (3) steuert, wobei das Gerät aufweist: einen Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob eine Systemfehlfunktion, die eine Drehmomentbegrenzung benötigt, aufgetreten ist oder nicht, einen Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob das Fahrzeug (90) sich in einem zu vermeidenden Zustand befindet oder nicht, einen Drehmomentbegrenzungsabschnitt, der ein Ausgangsdrehmoment, das von der rotierenden elektrischen Maschine (3) abgegeben wird, auf ein Begrenzungsdrehmoment begrenzt, das kleiner als ein Befehlsdrehmoment ist, wenn ein Auftreten der Systemfehlfunktion bestimmt worden ist und das Fahrzeug (90) sich nicht in dem zu vermeidenden Zustand befindet, und einen Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt, der zulässt, dass das Ausgangsdrehmoment ein Begrenzungsabschwächungsdrehmoment ist, das größer als das Begrenzungsdrehmoment ist, wenn ein Auftreten der Systemfehlfunktion bestimmt worden ist, und das Fahrzeug (90) sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet, wobei der Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt abwechselnd einen Begrenzungsabschwächungszeitabschnitt, in der zugelassen wird, dass das Ausgangsdrehmoment das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment ist, und einen Abschwächungsunterbrechungszeitabschnitt anwendet, in dem Ausgangsdrehmoment kleiner als das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment gemacht ist.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei ein Zeitabschnitt, in dem zugelassen wird, dass das Ausgangsdrehmoment das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment ist, innerhalb eines Zeitdauerabschnitts ist.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Drehmomentbegrenzungsabschwächungsabschnitt allmählich das Begrenzungsabschwächungsdrehmoment reduziert.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (10) einen Schaltungsabschnitt mit einem Wechselrichterabschnitt aufweist, der Leistung der rotierenden elektrischen Maschine (3) umwandelt, und der Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Systemfehlfunktion aufgetreten ist, wenn eine Temperatur des Schaltungsabschnitts höher als eine Schwellwerttemperatur ist.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Systemfehlfunktion aufgetreten ist, wenn eine Kommunikationsfehlfunktion aufgetreten ist.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Systemfehlfunktion aufgetreten ist, wenn das Fahrzeug (90) sich in einem blockierten Zustand befindet, in dem die Drehung der rotierenden elektrischen Maschine (3) blockiert ist.
Steuerungsgerät nach Anspruch 6, wobei der Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Fahrzeug (90) sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet, wenn der blockierte Zustand für einen Blockierungszeitdauerabschnitt oder länger andauert.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Fahrzeug (90) sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet, wenn das Fahrzeug (90) sich auf einer Bergaufstraße befindet und eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (90) Null ist.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Fahrzeug (90) sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet, wenn das Fahrzeug (90) einer Hochgeschwindigkeitskurvenfahrt ausführt.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Vermeidungszustandsbestimmungsabschnitt auf der Grundlage von Umgebungsinformationen, die aus einer Navigationseinheit beschafft werden, bestimmt, ob das Fahrzeug (90) sich in dem zu vermeidenden Zustand befindet oder nicht.