DE-112017004195-B4 - WATCHDOG-STEUERGERÄT

Abstract

Watchdog-Steuergerät (218) für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (200), wobei das Steuergerät (218) Folgendes umfasst: Eingabemittel, konfiguriert zum Empfangen einer ersten Eingabe, die auf wenigstens eine Fahrzeugsteuereingabe hindeutet, und einer zweiten Eingabe, die auf eine Fahrzeugbeschleunigung und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugs (200) hindeutet, wobei die zweite Eingabe auf eine Fahrzeuggierrate hindeutet; und Steuermittel, die kommunikativ mit den Eingabemitteln gekoppelt sind, wobei die Steuermittel bedienbar sind, um einen Betrieb des Fahrzeugs (200) in einem sicheren Modus davon einzuleiten, wenn ein Fehlerzustand erfasst wird, wobei der Fehlerzustand in Abhängigkeit von der ersten und der zweiten Eingabe erfasst wird, wobei die Funktionalität des Fahrzeugs (200) wenigstens teilweise eingeschränkt ist, wenn das Fahrzeug (200) in dem sicheren Modus betrieben wird.

Inventors

• Jeremy Greenwood
• Robin BOYD
• Chris Clarke

Assignees

• JAGUAR LAND ROVER LIMITED

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20170821

Priority Date

20160824

Claims (20)

1. Watchdog-Steuergerät (218) für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (200), wobei das Steuergerät (218) Folgendes umfasst: Eingabemittel, konfiguriert zum Empfangen einer ersten Eingabe, die auf wenigstens eine Fahrzeugsteuereingabe hindeutet, und einer zweiten Eingabe, die auf eine Fahrzeugbeschleunigung und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugs (200) hindeutet, wobei die zweite Eingabe auf eine Fahrzeuggierrate hindeutet; und Steuermittel, die kommunikativ mit den Eingabemitteln gekoppelt sind, wobei die Steuermittel bedienbar sind, um einen Betrieb des Fahrzeugs (200) in einem sicheren Modus davon einzuleiten, wenn ein Fehlerzustand erfasst wird, wobei der Fehlerzustand in Abhängigkeit von der ersten und der zweiten Eingabe erfasst wird, wobei die Funktionalität des Fahrzeugs (200) wenigstens teilweise eingeschränkt ist, wenn das Fahrzeug (200) in dem sicheren Modus betrieben wird.
2. Steuergerät (218) nach Anspruch 1 , wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um zu bewirken, dass der Betrieb wenigstens einer elektrischen Maschine (204A-D) des Elektrofahrzeugs (200) verhindert wird, wodurch der Betrieb des Fahrzeugs (200) in dem sicheren Modus eingeleitet wird.
3. Steuergerät (218) nach Anspruch 2 , wobei die Steuermittel funktionsfähig sind, um einen Schalter (210) zwischen einer Batterie (206) des Elektrofahrzeugs (200) und der elektrischen Maschine (204A-D) zu öffnen, wenn der Fehlerzustand erfasst wird, wodurch der Betrieb des Fahrzeugs (200) in dem sicheren Modus eingeleitet wird.
4. Steuergerät (218) nach Anspruch 2 , wobei die Steuermittel funktionsfähig sind, um ein Aufhebungssignal an ein Steuergerät (208) zu senden, das funktionsfähig ist, um die elektrische Maschine (204A-D) zu steuern, wenn der Fehlerzustand erfasst wird, wodurch der Betrieb des Fahrzeugs (200) in dem sicheren Modus eingeleitet wird.
5. Steuergerät (218) nach Anspruch 4 , wobei das Aufhebungssignal bewirkt, dass das Steuergerät im Wesentlichen verhindert, dass die elektrische Maschine (204A-D) positives Drehmoment erzeugt.
6. Steuergerät (218) nach einem der Ansprüche 2 - 5 , wobei das Elektrofahrzeug (200) mehrere elektrische Maschinen (204A-D) umfasst, wobei die mehreren elektrischen Maschinen (204A-D) eine erste Gruppe aus einer oder mehreren elektrischen Maschinen (204A, 204B) und eine zweite Gruppe aus einer oder mehreren elektrischen Maschinen (204C, 204D) umfassen, wobei, wenn das Fahrzeug (200) in dem sicheren Modus betrieben wird, der Betrieb der ersten Gruppe von elektrischen Maschinen (204A, 204B) verhindert wird und der Betrieb der zweiten Gruppe von elektrischen Maschinen (204C, 204D) nicht verhindert wird.
7. Steuergerät (218) nach Anspruch 6 , wobei die erste Gruppe von elektrischen Maschinen (204A, 204B) konfiguriert ist, um ein Drehmoment an ein oder mehrere Vorderräder (202A, 202B) des Fahrzeugs (200) zu liefern, und die zweite Gruppe von elektrischen Maschinen (204C, 204D) konfiguriert ist, um ein Drehmoment an ein oder mehrere Hinterräder (202C, 202D) des Fahrzeugs (200) zu liefern.
8. Steuergerät (218) nach Anspruch 6 , wobei die erste Gruppe von elektrischen Maschinen (204A, 204B) konfiguriert ist, um ein Drehmoment an ein oder mehrere Hinterräder des Fahrzeugs (200) zu liefern, und die zweite Gruppe von elektrischen Maschinen (204C, 204D) konfiguriert ist, um ein Drehmoment an ein oder mehrere Vorderräder des Fahrzeugs (200) zu liefern.
9. Steuergerät (218) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Fehlerzustand erfasst wird, wenn die Fahrzeuggierrate einen ersten Schwellenwert übersteigt.
10. Steuergerät (218) nach Anspruch 9 , wobei der Fehlerzustand erfasst wird, wenn die Fahrzeuggierrate den ersten Schwellenwert über einen Schwellenzeitraum hin übersteigt.
11. Steuergerät (218) nach Anspruch 9 oder 10 , wobei der erste Schwellenwert je nach einem gegenwärtig ausgewählten Fahrmodus des Fahrzeugs (200) variiert.
12. Steuergerät (218) nach einem der Ansprüche 9 - 11 , wobei: die erste Eingabe eine Eingabe umfasst, die auf einen gegenwärtigen Lenkwinkel hindeutet; und der erste Schwellenwert in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Lenkwinkel variiert.
13. Steuergerät (218) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die erste Eingabe eine oder mehrere Eingaben der gegenwärtigen Position des Fahrpedals (214) und der gegenwärtigen Position des Bremspedals (216) umfasst; die zweite Eingabe eine Eingabe umfasst, die auf die Fahrzeugbeschleunigung hindeutet, wobei der Fehlerzustand erfasst wird, wenn die Fahrzeugbeschleunigung außerhalb eines erwarteten Bereichs liegt; und der erwartete Bereich in Abhängigkeit von der Fahrpedalposition und der Bremspedalposition variiert.
14. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug (200), das ein Watchdog-Steuergerät (218) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
15. Fahrzeug (200) nach Anspruch 14 , Folgendes umfassend: mehrere Räder (202A-D); mehrere elektrische Maschinen (204A-D), wobei jede der elektrischen Maschinen (204A-D) mit einem jeweiligen der Räder verknüpft ist; und Antriebsstrang-Steuermittel (208), funktionsfähig, um mehrere Antriebsstrang-Steuersignale zu empfangen, die auf mehrere Fahrzeugparameter hindeuten, einschließlich des wenigstens einen Fahrzeugsteuereingangs, wobei das Antriebsstrang-Steuermittel funktionsfähig ist, um individuelle Drehmomentanforderungssignale an jede der elektrischen Maschinen (204A-D) bereitzustellen, wobei die individuellen Drehmomentanforderungssignale in Abhängigkeit von den Antriebsstrang-Steuersignalen berechnet werden.
16. Fahrzeug (200) nach Anspruch 15 , wobei das Antriebsstrang-Steuermittel (208) funktionsfähig ist, um individuelle Anforderungssignale für regeneratives Bremen an jede der elektrischen Maschinen (204A-D) bereitzustellen, wobei die individuellen Anforderungssignale für regeneratives Bremsen in Abhängigkeit von den Antriebsstrang-Steuersignalen berechnet werden.
17. Fahrzeug (200) nach Anspruch 15 oder 16 , wobei, wenn das Fahrzeug (200) in dem sicheren Modus betrieben wird, mehrere Fahrzeugsysteme nacheinander deaktiviert werden und eine Fahrzeugreaktion auf das Deaktivieren eines jeden der Systeme überwacht wird durch Antriebsstrang-Steuermittel (208), das Watchdog-Steuergerät (218) und/oder ein weiteres Steuermittel.
18. Fahrzeug (200) nach einem der Ansprüche 14 bis 17 , wobei das Watchdog-Steuergerät (218) ferner konfiguriert ist zum Überwachen des Kommunikationsstatus eines oder mehrerer Untersystem-Steuergeräte des Fahrzeugs (200).
19. Fahrzeug (200) nach Anspruch 18 , wobei das Watchdog-Steuergerät (218) funktionsfähig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs (200) im sicheren Modus beim Erfassen eines Verlusts von Kommunikation mit einem der Untersystem-Steuergeräte einzuleiten.
20. Fahrzeug (200) nach einem der Ansprüche 14 bis 19 , ferner einen oder mehrere Beschleunigungsmesser (220) umfassend, die kommunikativ mit dem Watchdog-Steuergerät (218) gekoppelt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Watchdog und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf ein Watchdog-Steuergerät für ein Fahrzeug. Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Steuergerät, auf ein nicht-transientes computerlesbares Medium, auf ein Computerprogrammprodukt, auf einen Prozessor und auf ein Fahrzeug. STAND DER TECHNIK In modernen Kraftfahrzeugen werden entscheidende Komponenten, wie etwa Motoren, Bremsen oder Lenkungsaktoren, häufig von Steuergeräten gesteuert, die Funktionen implementieren, die bestimmen, welche Ausgabe unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen aus der Komponente erforderlich ist. Diese Funktionen können Eingaben nutzen, die auf verschiedene Parameter hindeuten, einschließlich Fahrereingaben und Fahrzeugbetriebsparameter, um die erforderliche Ausgabe zu berechnen. Dementsprechend können die Funktionen eine hohe Komplexität aufweisen und bedeutende Prozessorleistung erfordern. Das Bereitstellen von komplizierten Funktionen zum Berechnen der erforderlichen Ausgabe von Komponenten kann die Fahrzeugleistung bedeutend verbessern, da die Ausgabe von den Komponenten unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen optimiert werden kann. Dennoch erhöht die Komplexität der Funktionen auch das Risiko, dass sie eine unerwünschte Ausgabe unter einem unvorhergesehenen Satz aus Betriebsbedingungen erzeugen, und ferner das Risiko erhöhen, dass der Prozessor, der die Funktion implementiert, überlastet wird, zum Beispiel aufgrund eines nicht festgestellten Bugs in der Software. Wenngleich Kraftfahrzeughersteller Anstrengungen vornehmen, um sicherzustellen, dass Bugs und unerwartete Bedingungen eliminiert werden, sind Watchdogs bereitgestellt worden, um die Ausgabe der Steuergeräte zu überwachen, und um sicherzustellen, dass keine unsicheren Bedingungen aufgrund von Steuergerätefehlfunktionen auftreten. Watchdogs sind Steuergeräte, die typischerweise eine einfache Berechnung vornehmen, um auf der Grundlage wenigstens einiger der Eingaben, die an das durch sie überwachte Steuergerät bereitgestellt werden, einen Bereich zu bestimmen, in den die Ausgabe des durch sie überwachten Steuergeräts erwartungsgemäß fallen wird. Falls der Watchdog bestimmt, dass die Ausgabe des Steuergeräts nicht in den erwarteten Bereich fällt, dann kann er eine angemessene Korrekturmaßnahme einleiten, wie zum Beispiel das Zurückstellen des Steuergeräts oder das Verhindern der Steuerung der Komponente durch das Steuergerät. EP 3 040 233 A1 betrifft ein Steuersystem für Elektrofahrzeuge, das in der Lage ist, eine gute Reaktions- und Schlupfstopp-Eigenschaft in Bezug auf Änderungen der Straßenoberflächenbeschaffenheit zu gewährleisten. Das System umfasst eine Fahrzeugsteuerung, die so konfiguriert ist, dass sie den Sollwert des vom Fahrer angeforderten Drehmoments entsprechend der Beschleunigungs- oder Bremsbetätigung des Fahrers berechnet, eine erste Kommunikationsvorrichtung, die in der Lage ist, zwischen einer Hydrauliksteuerung und einer Motorsteuerung zu kommunizieren, und eine zweite Kommunikationsvorrichtung, die in der Lage ist, zwischen der Fahrzeugsteuerung und der Motorsteuerung zu kommunizieren. DE 10 2014 204 803 A1 offenbart ein System und Verfahren zur Steuerung eines Elektrofahrzeugs. Das Elektrofahrzeug umfasst zumindest eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, einen Überspannungsfehler festzustellen, wenn die Spannung einer elektrischen Maschine eine Überspannungsschwelle überschreitet. Als Antwort auf den Überspannungsfehler werden die elektrische Maschine und ein variabler Spannungswandler (VVC) deaktiviert. Es ist wichtig, dass die durch einen Watchdog durchgeführte Berechnung unabhängig von dem durch ihn überwachte Steuergerät stattfindet; ansonsten könnte ein Bug in dem Steuergerät und in seinem Watchdog doppelt vorliegen. Demnach sind Watchdogs vom zuvor beschriebenen Typ nur allgemein wirksam, wenn eine gute Abschätzung des Bereichs, in den eine Steuergeräteausgabe fallen wird, mithilfe einer vergleichsweise einfachen Funktion abgeschätzt werden kann. Dies hat zu Schwierigkeiten beim Implementieren von Watchdogs für bestimmte Komponententypen geführt. Es ist eine Aufgabe von erfindungsgemäßen Ausführungsformen, ein oder mehrere Probleme nach dem Stand der Technik wenigstens abzuschwächen. KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG Erfindungsgemäße Aspekte und Ausführungsformen stellen Folgendes bereit: ein Watchdog-Steuergerät, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein nicht-transientes computerlesbares Medium, einen Prozessor und ein Fahrzeug, wie in den angehängten Patentansprüchen beansprucht. Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Watchdog-Steuergerät für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Watchdog-Steuergerät Folgendes umfasst:Eingabemittel, konfiguriert zum Empfangen einer ersten Eingabe, die auf wenigstens eine Fahrzeugsteuereingabe hindeutet, und einer zweiten Eingabe, die auf einen dynamischen Fahrzeugparameter hindeutet; undSteuermittel, die k