DE-112019005136-B4 - STEUERUNGSEINRICHTUNG

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Abstract

Steuerungseinrichtung (10), die aufweist: eine Berechnungseinheit für ein angefordertes Drehmoment (100), die ein angefordertes Drehmoment (100) auf einer Grundlage eines Fahrzustands eines Verkehrsmittels berechnet; eine Berechnungseinheit für ein Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511), die ein Ausmaß einer Änderung des angeforderten Drehmoments pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) berechnet; eine Berechnungseinheit für ein geschätztes Erzeugungsdrehmoment, die ein geschätztes Erzeugungsdrehmoment als durch eine Antriebsquelle des Verkehrsmittels erzeugt berechnet; eine Berechnungseinheit für ein Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (111), die ein Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (608) pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments berechnet; und eine Einheit zur Anomalieerkennung (112), die eine Anomalie der Antriebsquelle auf einer Grundlage eines integrierten Wertes einer Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments ermittelt und eine Anomaliebestimmung für die Antriebsquelle ausgibt, wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) zur Bestimmung des integrierten Werts die Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (608) integriert, solange die Anomalieerkenntung zulässig ist, wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) in einem Fall, in dem die Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (608) größer als ein Erlaubnisbestimmungs-Schwellenwert ist, bestimmt, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, eine Zeit, in der festgestellt wird, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, als Anomalieerkennungszeit berechnet, und die Berechnung der Anomalieerkennungszeit fortsetzt, bis die Anomalieerkennungszeit einen Anomaliebestimmungszeit-Schwellenwert erreicht, wobei der Erlaubnisbestimmungs-Schwellenwert abhängig von einer Verkehrsmittelgeschwindigkeit des Verkehrsmittels und einer vorgegebenen Zeit variiert.

Inventors

Shigemi Oono
Sadato Horiuchi

Assignees

HITACHI ASTEMO, LTD.

Dates

Publication Date: 20260507
Application Date: 20191127
Priority Date: 20181214

Claims (13)

Steuerungseinrichtung (10), die aufweist: eine Berechnungseinheit für ein angefordertes Drehmoment (100), die ein angefordertes Drehmoment (100) auf einer Grundlage eines Fahrzustands eines Verkehrsmittels berechnet; eine Berechnungseinheit für ein Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511), die ein Ausmaß einer Änderung des angeforderten Drehmoments pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) berechnet; eine Berechnungseinheit für ein geschätztes Erzeugungsdrehmoment, die ein geschätztes Erzeugungsdrehmoment als durch eine Antriebsquelle des Verkehrsmittels erzeugt berechnet; eine Berechnungseinheit für ein Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (111), die ein Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (608) pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments berechnet; und eine Einheit zur Anomalieerkennung (112), die eine Anomalie der Antriebsquelle auf einer Grundlage eines integrierten Wertes einer Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments ermittelt und eine Anomaliebestimmung für die Antriebsquelle ausgibt, wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) zur Bestimmung des integrierten Werts die Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (608) integriert, solange die Anomalieerkenntung zulässig ist, wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) in einem Fall, in dem die Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (608) größer als ein Erlaubnisbestimmungs-Schwellenwert ist, bestimmt, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, eine Zeit, in der festgestellt wird, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, als Anomalieerkennungszeit berechnet, und die Berechnung der Anomalieerkennungszeit fortsetzt, bis die Anomalieerkennungszeit einen Anomaliebestimmungszeit-Schwellenwert erreicht, wobei der Erlaubnisbestimmungs-Schwellenwert abhängig von einer Verkehrsmittelgeschwindigkeit des Verkehrsmittels und einer vorgegebenen Zeit variiert.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Berechnungseinheit für das angeforderte Drehmoment (100) eine Berechnungseinheit für das zulässige Erzeugungsdrehmoment, die das durch die Antriebsquelle erzeugbare, zulässige Erzeugungsdrehmoment (110) berechnet, ist, die Berechnungseinheit für das Ausmaß der Änderung des angeforderten Drehmoments (511) eine Berechnungseinheit für das Ausmaß der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments, die ein Ausmaß der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments berechnet, ist, und die Einheit zur Anomalieerkennung (112) die Anomalie der Antriebsquelle auf einer Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs eines integrierten Werts einer Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments mit einem Schwellenwert, der aus einem Betriebszustand der Antriebsquelle bestimmt wird, erkennt.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) den integrierten Wert berechnet, während festgestellt wird, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, die Anomalie der Antriebsquelle erkennt, wenn der integrierte Wert größer als ein auf einer Grundlage des Betriebszustands der Antriebsquelle bestimmter Anomaliebestimmungsschwellenwert ist, und die Anomaliebestimmung ausgibt.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 3 , wobei die Berechnungseinheit für das Ausmaß der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments (510) mehrere verschiedene Ausmaße der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments pro Zeiteinheit mit demselben Startpunkt berechnet, die Berechnungseinheit für das Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments (608) mehrere unterschiedliche Ausmaße der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments pro Zeiteinheit mit demselben Startpunkt berechnet, und die Einheit zur Anomalieerkennung (112) bestimmt, dass die Anomalieerkennung erlaubt ist, wenn eine Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments, die für jede gleiche Zeiteinheit berechnet wird, größer als der Erlaubnisbestimmungs-Schwellenwert ist.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 4 , wobei der Anomaliebestimmungszeit-Schwellenwert verwendet wird, um eine Zeit, in der die Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung des zulässigen Erzeugungsdrehmoments und dem Ausmaß der Änderung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments integriert wird, zu begrenzen, und der Anomaliebestimmungsschwellenwert durch die Einheit zur Anomalieerkennung (112) verwendet wird, um die Anomalie der Antriebsquelle auf einer Grundlage des integrierten Wertes zu erkennen, und abhängig von der Verkehrsmittelgeschwindigkeit variiert.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 3 , wobei der integrierte Wert nahe Null ist, wenn sich die Antriebsquelle in einem normalen Zustand befindet, und der integrierte Wert größer als der Anomaliebestimmungsschwellenwert wird, wenn sich die Antriebsquelle in einem anomalen Zustand befindet.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) eine Differenz-Anomalie-Erkennungszeit, die berechnet wird, wenn eine Differenz zwischen dem geschätzten Erzeugungsdrehmoment und dem zulässigen Erzeugungsdrehmoment größer als ein Differenz-Anomaliebestimmungsschwellenwert ist, während bestimmt wird, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, mit einem Differenz-Anomaliebestimmungszeit-Schwellenwert vergleicht und bestimmt, dass die Differenz anomal ist, wenn die Differenz-Anomalie-Erkennungszeit größer als der Differenz-Anomaliebestimmungszeit-Schwellenwert ist.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 7 , wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) die Anomaliebestimmung unter Berücksichtigung eines Zustands der Differenz zwischen dem geschätzten Erzeugungsdrehmoment und dem zulässigen Erzeugungsdrehmoment auf einer Grundlage einer ermittelten Differenz-Anomalie und der auf einer Grundlage des integrierten Werts ausgegebenen Anomaliebestimmung ausgibt.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112) die Anomaliebestimmung ausgibt, wenn eine Vorläufige-Anomalie-Bestimmungszeit, die ein Zeitraum ist, in dem festgestellt wird, dass eine vorläufige Anomalie in einem Fall vorliegt, in dem der integrierte Wert größer als ein Schwellenwert für die Bestimmung der vorläufigen Anomalie ist, größer als ein Schwellenwert für die Vorläufige-Anomalie-Bestimmungszeit ist, und der integrierte Wert größer als ein Anomaliebestimmungsintegralwertschwellenwert ist.
Steuerungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , die ferner aufweist: eine Soll-Drehmoment-Berechnungseinheit (405), die das Soll-Drehmoment auf einer Grundlage eines Gaspedal-Öffnungsgrads und einer Drehzahl der Antriebsquelle berechnet; eine Berechnungseinheit für einen Soll-Drosselklappenöffnungsgrad (406), die einen Soll-Drosselklappenöffnungsgrad auf einer Grundlage des Soll-Drehmoments berechnet; eine Berechnungseinheit für ein Motoransteuerungsausgangssignal (407), die ein Motoransteuerungsausgangssignal zum Ansteuern eines Drosselklappenmotors, der eine Drosselklappe mit dem Soll-Drosselklappen-Öffnungsgrad öffnet, berechnet; und eine Berechnungseinheit für einen Drosselklappenöffnungsgrad (408), die einen Öffnungsgrad der Drosselklappe auf einer Grundlage eines von einem Drosselklappenöffnungsgradsensor, der den Drosselklappenöffnungsgrad der Drosselklappe ermittelt, eingespeisten Sensorsignals berechnet, wobei die Berechnungseinheit für das Motoransteuerungsausgangssignal (407) eine Rückkopplungssteuerung für das Motoransteuerungsausgangssignal durchführt, so dass der Drosselklappen-Öffnungsgrad den Soll-Drosselklappen-Öffnungsgrad auf einer Grundlage des Soll-Drosselklappen-Öffnungsgrads, der Anomaliebestimmung und des Drosselklappen-Öffnungsgrads erreicht.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 10 , wobei die Berechnungseinheit für das Motoransteuerungsausgangssignal (407) eine ausfallsichere Verarbeitung zum Verringern des durch die Antriebsquelle erzeugten Drehmoments durchführt, wenn die Anomaliebestimmung eingespeist wird.
Steuerungseinrichtung (10), die aufweist: eine Berechnungseinheit für die angeforderte Leistung (100A), die eine angeforderte Leistung auf einer Grundlage eines Fahrzustands eines Verkehrsmittels berechnet; eine Berechnungseinheit für das Ausmaß der Änderung der angeforderten Leistung (511A), die ein Ausmaß der Änderung der angeforderten Leistung pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung der angeforderten Leistung berechnet; eine Berechnungseinheit für die geschätzte Erzeugungsleistung, die eine geschätzte Erzeugungsleistung (111A) berechnet, die als durch eine Antriebsquelle des Verkehrsmittels erzeugt angenommen wird; eine Berechnungseinheit für das Ausmaß der Änderung der geschätzten Erzeugungsleistung, die ein Ausmaß der Änderung der geschätzten Erzeugungsleistung pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung der geschätzten Erzeugungsleistung berechnet; und eine Einheit zur Anomalieerkennung (112A), die eine Anomalie der Antriebsquelle auf einer Grundlage eines integrierten Wertes einer Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung angeforderten Leistung und dem Ausmaß der Änderung der geschätzten Erzeugungsleistung erkennt und eine Anomaliebestimmung für die Antriebsquelle ausgibt, wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112A) zur Bestimmung des integrierte Werts die Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung der angeforderten Leistung und dem Ausmaß der Änderung der geschätzten Erzeugungsleistung integriert, solange die Anomalieerkennung zulässig ist wobei die Einheit zur Anomalieerkennung (112A) in einem Fall, in dem die Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung der angeforderten Leistung und dem Ausmaß der Änderung der geschätzten Erzeugungsleistung größer als ein Erlaubnisbestimmungs-Schwellenwert ist, bestimmt, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, eine Zeit, in der festgestellt wird, dass die Anomalieerkennung zulässig ist, als Anomalieerkennungszeit berechnet, und die Berechnung der Anomalieerkennungszeit fortsetzt, bis die Anomalieerkennungszeit einen Anomaliebestimmungszeit-Schwellenwert erreicht, wobei der Erlaubnisbestimmungs-Schwellenwert abhängig von einer Verkehrsmittelgeschwindigkeit des Verkehrsmittels und einer vorgegebenen Zeit variiert.
Steuerungseinrichtung (10) nach Anspruch 12 , wobei die Berechnungseinheit für die angeforderte Leistung eine Berechnungseinheit für die zulässige Erzeugungsleistung, die eine durch die Antriebsquelle erzeugbare, zulässige Erzeugungsleistung berechnet, ist, die Berechnungseinheit für das Ausmaß der Änderung der angeforderten Leistung eine Berechnungseinheit für das zulässige Ausmaß der Änderung der Erzeugungsleistung, die ein Ausmaß der Änderung der zulässigen Erzeugungsleistung pro Zeiteinheit als Ausmaß der Änderung der zulässigen Erzeugungsleistung berechnet, ist, und die Einheit zur Anomalieerkennung (112) die Anomalie der Antriebsquelle auf einer Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs eines integrierten Werts einer Differenz zwischen dem Ausmaß der Änderung der zulässigen Erzeugungsleistung und dem Ausmaß der Änderung der geschätzten Erzeugungsleistung mit einem aus einem Betriebszustand der Antriebsquelle bestimmten Schwellenwert erkennt.

Description

Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung, die zum Beispiel an einem Verkehrsmittel montiert ist und eine von einer Antriebsquelle des Verkehrsmittels erzeugte Antriebskraft steuert. Hintergrund der Erfindung Bei einer Steuerungseinrichtung gemäß dem verwandten Stand der Technik werden ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment, das auf der Grundlage des Ausmaßes der durch den Fahrer ausgeführten Fahrbetätigung berechnet wird, zum Beispiel ein ermittelter Wert eines Gaspedal-(„accelerator“)-Öffnungsgrads, und ein geschätztes Erzeugungsdrehmoment, das auf der Grundlage des Betriebszustands einer Antriebsquelle (zum Beispiel eines Verbrennungsmotors) berechnet wird, zum Beispiel ein ermittelter Wert der in den Verbrennungsmotor eingebrachten Luftmenge, miteinander verglichen. Ferner stellt die Steuerungseinrichtung fest, dass die Antriebsquelle anomal ist, wenn das geschätzte Erzeugungsdrehmoment im Verhältnis zu dem angeforderten Drehmoment zu groß ist. Zum Beispiel beschreibt PTL 1, dass „das Ist-Drehmoment mit dem angeforderten Drehmoment verglichen wird, um festzustellen, ob eine Anomalie des Drehmomentanstiegs, bei der das Ist-Drehmoment relativ zu dem angeforderten Drehmoment übermäßig wird, vorliegt oder nicht.“ Das Dokument JP H11 - 44 246 A offenbart eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterer Stand der Technik ist in den Dokumenten US 6 185 996 B1 und JP 2000 - 73 835 A offenbart. Zitierliste Patentliteratur PTL 1: JP 4 924 905 B2 Überblick über die Erfindung Technisches Problem Allerdings ändern sich ein Sensor, der verwendet wird, um das Ausmaß der Ansteuerbetätigung (zum Beispiel des Gaspedal-Öffnungsgrades) zu ermitteln, und ein Sensor, der verwendet wird, um den Betriebszustand der Antriebsquelle (zum Beispiel die in den Verbrennungsmotor eingeleitete Luftmenge) zu ermitteln, in ihrem Verhalten oder ändern ihr Verhalten aufgrund einer Verschlechterung mit der Zeit. Weiterhin ändert sich in einem Fall, in dem es sich bei der Antriebsquelle zum Beispiel um einen Verbrennungsmotor handelt, die Reibung der Antriebsquelle aufgrund des Gewichts jeder Komponente, eines Montagefehlers und dergleichen. Wie oben beschrieben, ändert sich der Sensor, der den Betriebszustand der Antriebsquelle ermittelt, in seinem Verhalten, und die Antriebsquelle ändert auch ihre Konfiguration. Bei der Steuerungseinrichtung gemäß dem verwandten Stand der Technik wird das geschätzte Erzeugungsdrehmoment mit einem Schwellenwert verglichen, und es wird festgestellt, dass das geschätzte Erzeugungsdrehmoment zu groß ist, wenn das geschätzte Erzeugungsdrehmoment größer als der Schwellenwert wird. Daher war es erforderlich, für den Schwellenwert eine Grenze zu setzen, um mit dem geschätzten Erzeugungsdrehmoment verglichen zu werden. Allerdings kann die Steuerungseinrichtung in einem Fall, in dem eine zu große Grenze für den Schwellenwert eingestellt wird, die Anomalie der Antriebsquelle nicht feststellen oder es dauert eine Zeit, um die Anomalie festzustellen. Es besteht daher eine Möglichkeit, dass die Steuerungseinrichtung den Betrieb des Verkehrsmittels nicht vollständig steuern kann, und somit ist es nicht möglich, eine ausreichende Gefahrenvermeidung durchzuführen. Die Gefahrenvermeidung ist hier eine Steuerung, die durchgeführt wird, um eine Drehmoment-Anomalie der Antriebsquelle zu unterdrücken. Die Gefahrenvermeidung beinhaltet nicht nur Vorgänge wie beispielsweise einen Vorgang, bei dem der Fahrer auf eine Bremse tritt, wenn er eine Gefahrensituation erkennt, sondern auch Steuerungen wie beispielsweise eine Steuerung, bei der die Steuerungseinrichtung die Leistung der Antriebsquelle unterdrückt, ohne dass der Fahrer eine Gefahr verspürt. Weiterhin ist es, wie in PTL 1 offenbart, schwierig, den Schwellenwert durch einfaches Vergleichen der Stärke des vom Fahrer angeforderten Drehmoments, das aus dem erfassten Wert jedes Sensors berechnet wird, und der Stärke des geschätzten Erzeugungsdrehmoments der Antriebsquelle einzustellen. Weiterhin war es, wie oben beschrieben, aufgrund von Änderungen des Sensorverhaltens und dergleichen nicht möglich, eine Anomaliebestimmung, die es dem Fahrer ermöglicht, eine Gefahr angemessen zu vermeiden, durchzuführen. Zum Beispiel besteht in einem Fall, in dem die Genauigkeit bei der Berechnung des geschätzten Erzeugungsdrehmoments schlecht ist, eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass selbst in einem normalen Zustand, in dem die vom Fahrer unbeabsichtigte Beschleunigung nicht auftritt, eine Anomalie festgestellt wird. Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf eine solche Situation gemacht, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anomaliebestimmung, durch die ein Fahrer eine Gefahr in geeigneter Weise vermeiden kann, zu ermöglichen. Lösung des Problems Zur Lösung des Problems schlägt die Erfindung eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 12 vor. Eine Steuerungseinrichtung gemäß der vorliegenden E