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Technisches Feld
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorfahrzeug und spezifischer auf ein Motorfahrzeug, das mit einem Umkehrer ausgerüstet ist, der konfiguriert ist, um einen Motor, der Leistung für ein Antreiben eingibt und ausgibt, anzutreiben.
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Hintergrund
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Ein vorgeschlagenes Motorfahrzeug enthält einen Verbrennungsmotor, zwei Motorgeneratoren und zwei Umkehrer, die vorgesehen sind, um die zwei Motorgeneratoren anzutreiben, und das konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob eines von Schaltbauteilen, die in den Umkehrern enthalten sind, einen Fehler hat (wie z.B. in
JP 2010-68689A beschrieben). Eine Motorsteuerungsvorrichtung bestimmt, ob ein Kurzschlussfehler eines oberen Arms oder eines unteren Arms in einer einen Phase von Mehrphasenarmen auftritt und führt auf Grundlage des Ergebnisses dieser Bestimmung eine gleichzeitige Mehrphasen-An-Steuerung, die den oberen Arm oder den unteren Arm der Mehrphasenarmen gleichzeitig einschaltet, aus.
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Zitierliste
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Patentliteratur
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Zusammenfassung
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Im Allgemeinen wird eine Fehlerdiagnose eine Umkehrers ausgeführt, um einen Fehler des Umkehrers zu identifizieren, wenn ein Abnormitätssignal (zum Beispiel ein Überstromsignal oder ein Überspannungssignal) des Umkehrers erfasst wird. Die Fehlerdiagnose des Umkehrers bestimmt, ob z.B. ein Kurzschlussfehler in einer von drei Phasen auftritt oder ein offener Fehler in einer der drei Phasen auftritt. In vielen Fällen wird einer Antriebssteuerung eines Motors oder eines Generators eine Begrenzung aufgedrückt. Sofort nach einem System-An-Betrieb kann ein Abnormitätssignal des Umkehrers aufgrund des Rauschens oder ähnlichem erfasst werden. Die Fehlerdiagnose, die als Ansprechen zu solch einem Abnormitätssignal des Umkehrers ausgeführt wird, wird wahrscheinlich ein unangemessenes Ergebnis der Diagnose ausgeben, da das Motorfahrzeug nicht in dem stabilen Antriebszustand des Systems ist.
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Ein anderes vorgeschlagenes Motorfahrzeug enthält in Hinsicht auf das Antreiben des Motors mit einer hohen Effizienz einen Umkehrer, der konfiguriert ist, um einem Motor für ein Antreiben anzutreiben, der ein Umkehrer ist, der zwei oder mehr Schaltbauteile, die parallel verbunden sind und die gleichzeitig an und ausgeschaltet werden, um einen Fluss eines großen elektrischen Stroms zu machen, und einen Erhöhungs- bzw. Verstärkungsumkehrer, der konfiguriert ist, um elektrische Leistung von einer Batterie zu erhöhen bzw. zu verstärken und die erhöhte elektrische Leistung dem Umkehrer zuzuführen. Ein Abnormitätssignal wird aufgrund von z.B. einem Überstrom erfasst, wenn ein offener Fehler in einem der zwei oder mehr Schaltbauteile auftritt, die parallel verbunden sind. Wenn die Fehlerdiagnose auf Grundlage des Abnormitätssignals in einem Verbrennungsmotorstartmodus durch den Generator sofort nach einem System-An-Betrieb durchgeführt wird, wird der Antriebssteuerung des Motors oder des Generators eine Begrenzung aufgedrückt. Dies kann in einen Fehler einer Spannungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer resultieren.
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Ein Motorfahrzeug der vorliegenden Erfindung zielt hauptsächlich darauf ab, eine Fehlerdiagnose eines Umkehrers angemessener auszuführen.
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Um die vorstehende Hauptaufgabe zu erfüllen, kann der folgende Aspekt in das Motorfahrzeug der vorliegenden Erfindung implementiert werden.
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Das Motorfahrzeug dieses Aspekts kann einen Motor, der konfiguriert ist, um Leistung zum Antreiben einzugeben und auszugeben, einen Umkehrer, der konfiguriert ist, um den Motor anzutreiben, eine Leistungsspeichervorrichtung, die konfiguriert ist, um elektrische Leistung zu dem Motor und von diesem zu übertragen, ein Systemhauptrelais, das konfiguriert ist, um die Leistungsspeichereinrichtung mit einem Leistungsnetz zu verbinden und von diesem zu trennen, und eine Steuerungseinrichtung enthalten, die konfiguriert ist, um dem Motorfahrzeug zu erlauben, mit einem Einschalten des Systemhauptrelais nach einem vorbestimmten Vorgang als Ansprechen auf einen System-An-Betrieb angetrieben zu werden, wobei die Steuerungseinrichtung die Fehlerdiagnose des Umkehrers nicht ausführt, wenn ein Abnormitätssignal des Umkehrers vor einer vorbestimmten Zeit, nachdem das Systemhauptrelais als Ansprechen auf einen System-An-Betrieb eingeschaltet wurde, erzeugt wird, während die Fehlerdiagnose, wenn das Abnormitätssignal des Umkehrer nach der vorbestimmten Zeit erzeugt wird, durchgeführt wird.
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Das Motorfahrzeug dieses Aspekts erlaubt es dem Motorfahrzeug, mit dem Einschalten des Systemhauptrelais nach dem vorbestimmten Vorgang als Ansprechen auf den System-An-Betrieb angetrieben zu werden. Das Motorfahrzeug führt die Fehlerdiagnose des Umkehrers nicht durch, wenn das Abnormitätssignal des Umkehrers vor der vorbestimmten Zeit, nachdem das Systemhauptrelais als Ansprechen auf den System-An-Betrieb eingeschaltet wurde, erzeugt wird, während die Fehlerdiagnose, wenn das Abnormitätssignal des Umkehrers nach der vorbestimmten Zeit erzeugt wird, durchgeführt wird. Diese Konfiguration unterdrückt das Durchführen der Fehlerdiagnose auf Grundlage eines Abnormitätssignals aufgrund des Rauschens oder ähnlichem. Dieser vorbestimmte Vorgang kann zum Beispiel ein Vorladen eines Glättungskondensators, der mit einer positiven Stromschiene und einer negativen Stromschiene des Umkehrers verbunden ist, enthalten. Die vorbestimmte Zeit kann eine Zeit sein, wenn die Erlaubnis zum Schalten des Umkehrers gegeben ist. Dies ist, weil das Abnormitätssignal, das vor der Erlaubnis zum Schalten des Umkehrers erzeugt wird, wahrscheinlich aufgrund des Rauschens oder ähnlichem erzeugt wurde. Als ein Ergebnis gewährleistet diese Konfiguration eine angemessenere Fehlerdiagnose des Umkehrers.
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Bei dem Motorfahrzeug des vorstehenden Aspekts kann das Motorfahrzeug einen Erhöhungsumkehrer enthalten, der zwischen der Leistungsspeicheinrichtung und dem Umkehrer platziert ist, und konfiguriert sein, um die elektrische Leistung von der Leistungsspeichereinrichtung zu erhöhen und die erhöhte elektrische Leistung dem Umkehrer zuzuführen, wobei die vorbestimmte Zeit eine Zeit ist, wenn eine Erlaubnis für eine Steuerung des Erhöhungsumkehrers gegeben ist. Der Grund dafür ist, dass es unwahrscheinlich ist, dass eine Fehlerdiagnose in dem Fall, in dem keine Erlaubnis zum Steuern des Erhöhungsumkehrers gegeben ist, angemessen durchgeführt wird.
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Bei dem Motorfahrzeug des vorstehenden Aspekts kann das Motorfahrzeug einen Verbrennungsmotor, einen Generator, der konfiguriert ist, um elektrische Leistung unter Verwendung von Leistung des Verbrennungsmotors zu erzeugen, und einen Umkehrer für den Generator, der konfiguriert ist, um den Generator anzutreiben, enthalten, wobei der Umkehrer ein Umkehrer für einen Motor ist, der zur Verwendung von zwei oder mehr Schaltbauteilen, die parallel verbunden sind und gleichzeitig an- und abgeschaltet werden, konfiguriert ist, wobei die Leistungsspeichereinrichtung konfiguriert ist, elektrische Leistung zu dem Generator und von diesem zu übertragen, und wobei die Steuerungseinrichtung die Fehlerdiagnose des Umkehrers für den Motor und des Umkehrers für den Generator nicht durchführt, wenn ein Abnormitätssignal des Umkehrers für den Motor oder des Umkehrers für den Generator vor der vorbestimmten Zeit erzeugt wird, während die Fehlerdiagnose, wenn das Abnormitätssignal des Umkehrers für den Motor oder des Umkehrers für den Generator nach der vorbestimmten Zeit erzeugt wird, ausgeführt wird, wobei die Fehlerdiagnose die Diagnose enthalten kann, ob ein Schaltbauteil von den zwei oder mehr Schaltbauteilen, die parallel verbunden sind, in dem Umkehrer für den Motor einen offenen Fehler hat. Diese Konfiguration gewährleistet eine angemessenere Fehlerdiagnose, sogar wenn ein Schaltbauteil in einer Phase des Umkehrers für den Motor einen offenen Fehler hat.
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Bei dem Motorfahrzeug des vorstehenden Aspekts kann die Steuerungseinrichtung die Fehlerdiagnose nicht ausführen, wenn das Abnormitätssignal des Umkehrers für den Motor oder des Umkehrers für den Generator erzeugt wird, nachdem die Fehlerdiagnose diagnostiziert, dass ein Fehler in einem der Umkehrer, Umkehrer für den Motor oder Umkehrer für den Generator, auftritt. Da ein Fehler durch die Fehlerdiagnose schon identifiziert wurde, besteht dort keine Notwendigkeit weitere Fehlerdiagnosen durchzuführen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Konfigurationsschaubild, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
- 2 ist ein Konfigurationsschaubild, das die schematische Konfiguration eines elektrischen Systems, das die Motoren MG1 und MG2 enthält, darstellt.
- 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Fehlerdiagnoseprozessroutine, die durch eine HVECU 70 durchgeführt wird, zeigt.
- 4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von Zeitveränderungen bei einem Schalten eines Systemhautprelais 55, einen Zustand einer Erlaubnis zum Schalten von Umkehrern 41 und 42, einen Zustand einer Erlaubnis einer Erhöhungssteuerung durch einen Erhöhungsumkehrer 56 und eine Ausführung einer Fehlerdiagnose darstellt.
- 5 ist ein Konfigurationsschaubild, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 120 nach einer Modifikation darstellt.
- 6 ist ein Konfigurationsschaubild, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 220 nach einer anderen Modifikation darstellt.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Das Folgende beschreibt einige Aspekte der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu Ausführungsformen. 1 ist ein Konfigurationsschaubild, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung darstellt. Wie es dargestellt wird, enthält das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform einen Verbrennungsmotor 22, eine elektronische Verbrennungsmotorsteuerungseinheit (im Folgenden wird darauf als Verbrennungsmotor-ECU verwiesen) 24, ein Planetengetriebe 30, einen Motor MG1, einen Motor MG2, Umkehrer 41 und 42, eine elektronische Motorsteuerungseinheit (im Folgenden wird darauf als Motor-ECU verwiesen) 40, eine Batterie 50, eine elektronische Batteriesteuerungseinheit (im Folgenden wird darauf als Batterie-ECU verwiesen) 52, einen Erhöhungsumkehrer 56 und eine elektronische Hybridsteuerungseinheit (im Folgenden wird darauf als HVECU verwiesen) 70.
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Der Verbrennungsmotor 22 ist als ein gemeiner Verbrennungsmotor konfiguriert, um Leistung unter Verwendung von z.B. Superkraftstoff oder leichtem Öl als einen Kraftstoff auszugeben, und wird durch die Verbrennungsmotor ECU 24 angetrieben und gesteuert. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 ist als ein CPU-basierter Mikroprozessor konfiguriert und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der konfiguriert ist, um Vorgangsprogramme zu speichern, einen RAM, der konfiguriert ist, um Daten temporär zu speichern, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss, obwohl diese nicht dargestellt sind. Signale von mehreren Fühlern, die konfiguriert sind, um die Betriebszustände des Verbrennungsmotors 22 zu erfassen, werden in die Verbrennungsmotor-ECU 24 über den Eingabeanschluss eingegeben: zum Beispiel eine Eingabe einer Kurbelposition Ocr, die von einem Kurbelpositionsfühler eingegeben wird, der konfiguriert ist, um die Rotationsposition einer Kurbelwelle 26 zu erfassen, eine Eingabe einer Kühlwassertemperatur Twe, die von einem Kühlwasserfühler eingegeben wird, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Kühlwasser des Verbrennungsmotors 22 zu erfassen, ein Einlassluftbetrag Qa von einem Luftstrommesser, der an einem Lufteinlassrohr montiert ist, und eine Einlasslufttemperatur Ta von einem Temperaturfühler, der an einem Lufteinlassrohr montiert ist. Mehrere Steuerungssignale zum Antreiben des Verbrennungsmotors 22 werden von der Verbrennungsmotor-ECU 24 über den Ausgabeanschluss ausgegeben: zum Beispiel, ein Antriebssignal an ein Kraftstoffinjektionsventil, ein Antriebssignal an einen Drosselmotor, der konfiguriert ist, um die Position des Drosselventils zu regulieren, und ein Steuerungssignal an eine Zündspule, die mit einem Zünder integriert ist. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 kommuniziert mit der HVECU 70, um den Verbrennungsmotor 22 als Ansprechen auf ein Steuerungssignal von der HVECU 70 zu betreiben und zu steuern, und um Daten, die die Betriebszustände des Verbrennungsmotors 22 betreffen, zu der HVECU 70 als benötigte Grundlage auszugeben. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 berechnet eine Rotationsdrehzahl der Kurbelwelle 26, d.h. eine Rotationsdrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22, auf Grundlage der Signaleingabe von dem Kurbelpositionsfühler (der nicht gezeigt wird), der an der Kurbelwelle 26 befestigt ist.
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Das Planetengetriebe 30 ist als ein Einzelritzeltyp-Planetengetriebemechanismus konfiguriert. Ein Sonnenrad, ein Hohlrad und ein Träger des Planetengetriebes 30 sind mit einem Rotor des Motors MG1, einer Antriebswelle 36, die mit den Antriebsrädern 39a und 39b über ein Differentialgetriebe 37 gekoppelt ist, und der Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 entsprechend verbunden.
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Der Motor MG1 ist als ein bekannter synchroner Generatormotor konfiguriert, der einen Rotor mit Permanentmagneten, die darin eingelassen sind, und einen Stator mit dreiphasigen Spulen, die darauf gewickelt sind, enthält, und dieser Rotor ist mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 wie vorstehend beschrieben verbunden. Der Motor MG2 ist auch als ein synchroner Generatormotor wie der Motor MG1 konfiguriert und enthält einen Rotor, der mit der Antriebswelle 36 verbunden ist. Die Motor-ECU 40 steuert die Umkehrer 41 und 42, um damit die Motoren MG1 und MG2 anzutreiben. Die Umkehrer bzw. Inverter 41 und 42 sind über Leistungsnetze (im Folgenden wird darauf als Antriebsspannungssystem-Leistungsnetz verwiesen) 54a mit dem Erhöhungsumkehrer 56 verbunden, der mit Leistungsnetzen (im Folgenden wird darauf als Batteriespannungssystem-Leistungsnetz verwiesen) 54b verbunden ist, mit denen die Batterie 50 und ein Systemhauptrelais 55 verbunden sind. Wie es in 2 gezeigt wird, weist der Umkehrer 41 sechs Transistoren T11 bis T16 und sechs Dioden D11 bis D16 auf, die parallel zu den Transistoren T11 bis T16 und in einer umgekehrten Richtung zu diesen verbunden sind. Die Transistoren T11 bis T16 sind in Paaren angeordnet, so dass zwei Transistoren in jedem Paar entsprechend als eine Quelle relativ zu einer positiven Stromschiene und als eine Senke einer negativen Stromschiene der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a dienen. Jede Phase der dreiphasigen Spulen (U-Phase, V-Phase und W-Phase) des Motors MG1 ist mit einem Verbindungspunkt von jedem Paar der Transistoren verbunden. Dementsprechend reguliert, wenn eine Spannung an den Umkehrer 41 angelegt wird, die Motor-ECU 40 das Verhältnis der An-Zeit des entsprechenden Paares der Transistoren T11 bis T16, um damit ein rotierendes Magnetfeld in den dreiphasigen Spulen vorzusehen und dabei zu rotieren und den Motor MG1 anzutreiben. Wie es in 2 gezeigt wird, weist der Umkehrer 42 sechs Paare von Transistoren T21a, T21b, T22a, T22b, T23a, T23b, T24a, T24b, T25a, T25b, T26a und T26b, die parallel verbunden sind, und zwölf Dioden D21a, D21b bis D26a, D26b, die parallel zu den Transistoren T21a, T21b bis T26a, T26b und in einer umgekehrten Richtung zu diesen verbunden sind, auf. Die sechs Paare von Transistoren T21a, T21b bis T26a, T26b sind in Reihe angeordnet, so dass zwei Paare von Transistoren als eine Quelle zu der positiven Stromschiene und als eine Senke zu der negativen Stromschiene der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a entsprechend dienen. Jede Phase der dreiphasigen Spulen (U-Phase, V-Phase und W-Phase) des Motors MG2 ist mit einem Verbindungspunkt der zwei Paare von Transistoren verbunden. Dementsprechend reguliert, wenn eine Spannung an den Umkehrer 42 angelegt wird, die Motor-ECU 40 das Verhältnis der An-Zeit der entsprechenden Paare der Transistoren auf der Quellenseite (Transistoren T21a, T21b bis T23a, T23b) und der entsprechenden Paare der Transistoren auf der Senkeseite (Transistoren T24a, T24b bis T26a, T26b), um damit ein rotierendes Magnetfeld in den dreiphasigen Spulen vorzusehen und damit zu rotieren und den Motor MG2 anzutreiben. Jedes Paar der Transistoren T21a und T21b,, ..., T26a und T26b wird gleichzeitig an- und abgeschaltet. Die Umkehrer 41 und 42 teilen sich die positive Stromschiene und die negative Stromschiene der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a, so dass elektrische Leistung, die durch einen der Motoren MG1 und MG2 erzeugt wird, dem anderen Motor MG1 oder MG2 zugeführt werden kann.
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Wie es in 2 gezeigt wird, ist der Erhöhungsumkehrer 56 als ein Aufspannumkehrer, der zwei Transistoren T51 und T52, zwei Dioden D51 und D52, die parallel zu den Transistoren T51 und T52 und in einer umgekehrten Richtung zu diesen verbunden sind, und einen Reaktor L enthält. Die zwei Transistoren T51 und T52 sind mit der positiven Stromschiene der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a und mit der negativen Stromschiene der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a und einer negativen Stromschiene der Batteriespannungssystem-Leistungsnetze 54b entsprechend verbunden. Der Reaktor L ist mit einem Verbindungspunkt der Transistoren T51 und T52 und mit einer positiven Stromschiene der Batteriespannungssystem-Leistungsnetze 54b verbunden. Dementsprechend werden die Transistoren T51 und T52 ein- und ausgeschaltet, um die Spannung der elektrischen Leistung der Batteriespannungssystem-Leistungsnetze 54b aufzuspannen und die elektrische Leistung der aufgespannten Spannung den Antriebsspannungssystem-Leistungsnetzen 54a zuzuführen und um die Spannung der elektrischen Leistung der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a abzuspannen und die elektrische Leistung der abgespannten Spannung den Batteriespannungssystem-Leistungsnetzen 54b zuzuführen.
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Ein Glättungskondensator 57 zum Glätten und ein Entladungswiderstand 58 zum Entladen sind parallel zueinander angeordnet und sind mit den Antriebsspannungssystem-Leistungsnetzen 54a verbunden. Das Systemhauptrelais 55, das ein Positive-Elektrodenseite-Relais SB, ein Negative-Elektrodenseite-Relais SG, und Vorladerelais SP und einen Vorladewiderstand RP aufweist, ist auf einer Ausgabeklemmenseite der Batterie 50 in den Batteriespannungssystem-Leistungsnetzen 54b platziert. Ein Filterkondensator 59 zum Glätten ist auf der Seite des Erhöhungsumkehrers 56 in den Batteriespannungssystem-Leistungsnetzen 54b verbunden.
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Die Motor-ECU 40 ist als ein CPU-basierter Mikroprozessor konfiguriert und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der konfiguriert ist, um Vorgangsprogramme zu speichern, einen RAM, der konfiguriert ist, um Daten temporär zu speichern, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss, obwohl diese nicht dargestellt sind. Signale, die für die Antriebssteuerung der Motoren MG1 und MG2 benötigt werden, werden in die Motor-ECU 40 über den Eingabeanschluss eingegeben: zum Beispiel Rotationspositionen Θm1 und Θm2 von Rotationspositionserfassungsfühlern 43 und 44, die konfiguriert sind, um die Rotationspositionen der entsprechenden Rotoren der Motoren MG1 und MG2 zu erfassen, und Phasenströme, die an die Motoren MG1 und MG2 angelegt werden und die durch Stromfühler (die nicht gezeigt werden) erfasst werden. Die Eingabesignale in die Motor-ECU 40 enthalten auch eine Spannung VG des Glättungskondensators 57 (d.h. die Spannung der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a, auf die im Folgenden als Antriebsspannungssystem-Spannung verwiesen wird) von einem Spannungsfühler 57a, der zwischen Klemmen des Glättungskondensators 57 montiert ist, und eine Spannung VL des Filterkondensators 59 (d.h. Spannung der Batteriespannungssystem-Leistungsnetze 54b, auf die im Folgenden als Batteriespannungssystem-Spannung verwiesen wird) von einem Spannungsfühler 59a, der zwischen Klemmen des Filterkondensators 59 montiert ist. Steuerungssignale zum Antreiben der Umkehrer 41 und 42 und des Erhöhungsumkehrers 56 werden von der Motor-ECU 40 über den Ausgabeanschluss ausgegeben: zum Beispiel Schaltsteuerungssignale zu den Transistoren T11 bis T16 des Umkehrers 41 und den Transistoren T21 bis T26 des Umkehrers 42 und Schaltsteuerungssignale zu den Transistoren T51 und T52 des Erhöhungsumkehrers 56. Die Motor-ECU 40 kommuniziert mit der HVECU 70, um die Motoren MG1 und MG2 im Ansprechen auf Steuerungssignale von der HVECU 70 anzutreiben und zu steuern und um Daten, die die Betriebszustände der Motoren MG1 und MG2 betreffen, zu der HVECU 70 als benötigte Basis auszugeben. Die Motor-ECU 40 berechnet auch Rotationsdrehzahlen NM1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 auf Grundlage der Rotationspositionen Θm1 und Θm2, die von den Rotationspositionserfassungsfühlern 43 und 44 eingegeben werden, der entsprechenden Rotoren der Motoren MG1 und MG2.
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Die Batterie 50 kann z.B. als wiederladbare Lithiumionenbatterie konfiguriert sein und dient zum Übertragen elektrischer Leistung zu den Motoren MG1 und MG2 über die Umkehrer 41 und 42 und von diesen. Die Batterie-ECU 52, die zum Verwalten der Batterie 50 dient, ist als ein CPU-basierter Mikroprozessor konfiguriert und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der konfiguriert ist, um Vorgangsprogramm zu speichern, einen RAM, der konfiguriert ist, um Daten temporär zu speichern, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss, obwohl diese nicht dargestellt sind. Signale, die zum Verwalten der Batterie 50 benötigt werden, werden in die Batterie-ECU 52 über den Eingabeanschluss eingegeben: zum Beispiel eine Batteriespannung Vb von einem Spannungsfühler 51a, der zwischen Klemmen der Batterie 50 montiert ist, einen Batteriestrom Ib von einem Stromfühler 51b, der an das Leistungsnetz, das mit einer Ausgabeklemme der Batterie 50 verbunden ist, montiert ist, und eine Batterietemperatur Tb von einem Temperaturfühler (dieser wird nicht gezeigt), der auf der Batterie 50 montiert ist. Die Batterie-ECU 52 kommuniziert mit der HVECU 70, um Daten, die die Zustände der Batterie 50 betreffen, zu der HVECU 70 als benötigte Basis durch Kommunikation zu senden. Mit einem Blick auf das Verwalten der Batterie 50 berechnet die Batterie-ECU 52 einen Ladestatus SOC, der ein Verhältnis der Kapazität der von der Batterie 50 entladbaren elektrischen Leistung zu der gesamten Kapazität der Batterie 50 kennzeichnet, auf der Grundlage eines integrierten Wertes des Batteriestroms Ib, der durch den Stromfühler 51b erfasst wird, und berechnet Eingabe- und Ausgabegrenzwerte Win und Wout, die ein Maximum der erlaubbaren elektrischen Leistungen kennzeichnen, die in die Batterie 50 ladbar und von dieser entladbar sind, auf Grundlage des berechneten Ladestatus SOC und der Batterietemperatur Tb.
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Die HVECU 70 ist als ein CPU-basierter Mikroprozessor konfiguriert und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der konfiguriert ist, um Vorgangsprogramm zu speichern, einen RAM, der konfiguriert ist, um Daten temporär zu speichern, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss, obwohl diese nicht dargestellt sind. Mehrere Signale, die für die Antriebssteuerung notwendig sind, werden in die HVECU 70 über den Eingabeanschluss eingegeben: zum Beispiel ein Entzündungssignal von einem Entzündungsschalter 80 und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 88. Die Signale, die in die HVECU 70 eingegeben werden, enthalten auch zum Beispiel eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionsfühler 82, der konfiguriert ist, um eine Betriebsposition eines Schalthebels 81 zu erfassen, eine Beschleunigerposition ACC von einem Beschleunigerpedalpositionsfühlers 84, der konfiguriert ist, um einen Niederdrückbetrag eines Beschleunigerpedals 83 zu erfassen, und eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionsfühler 86, der konfiguriert ist, um einen Niederdrückbetrag eines Bremspedals 85 zu erfassen. Steuerungssignale, zum Beispiel ein Antriebssignal zu dem Systemhauptrelais 55, werden von der HVECU 70 über den Ausgabeanschluss ausgegeben. Die HVECU 70 ist mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 über die entsprechenden Kommunikationsanschlüsse wie vorstehend beschrieben verbunden, um mehrere Steuerungssignale zu der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 und Daten von diesen zu übertragen.
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Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, kann in einem Modus eines Hybridantriebs (HV Antrieb) oder in einem Modus eines elektrischen Antriebs (EV Antrieb) angetrieben werden. Der HV Antriebsmodus kennzeichnet einen Antriebsmodus mit einem Betrieb des Verbrennungsmotors 22 und der EV Antriebsmodus kennzeichnet einen Antriebsmodus ohne Betrieb des Verbrennungsmotors 22.
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Das Folgende beschreibt Betriebe des Hybridfahrzeugs 20 der Ausführungsform und spezifischer eine Reihe von Betrieben zur Fehlerdiagnose auf Grundlage von Abnormitätssignalen der Umkehrer 41 und 42. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Fehlerdiagnosevorgangsroutine, die durch eine HVECU durchgeführt wird, zeigt.
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Wenn die Fehlerdiagnosevorgangsroutine ausgelöst wird, bestimmt die HVECU 70 erst (Schritt S100), ob der Entzündungsschalter 80 durch einen Bediener angeschaltet ist. Wenn der Entzündungsschalter 80 nicht angeschaltet ist, wartet die HVECU 70 auf einen An-Betrieb des Entzündungsschalters 80. Wenn bestimmt wird, dass der Entzündungsschalter 80 angeschaltet ist, bestimmt die HVECU 70 anschließend (Schritt S110), ob eine Erlaubnis zum Schalten der Transistoren T11 bis T16 des Umkehrers 41 und der Transistoren T21a, T21b bis T26a, T26b des Umkehrers 42, die von der Aufhebung des Gateblockierens der Umkehrer 41 und 42 begleitet wird, gegeben wurde. Die Erlaubnis zum Schalten der Umkehrer 41 und 42 wird durch anschließendes Anschalten des Entzündungsschalters 80, Einschalten des Positive-Elektrodenseite-Relais SB und des Vorladerelais SP, um den Filterkondensator 59 und den Glättungskondensator 57 vorzuladen, Einschalten des Negative-Elektrodenseite-Relais SG und Ausschalten des Vorladerelais SP, um das Fahrzeug bereit (fahrbar) zu machen und das Gateblockieren der Umkehrer 41 und 42 aufzuheben, gegeben. Wenn es bestimmt wird, dass keine Erlaubnis zum Schalten der Umkehrer 41 und 42 gegeben ist, kehrt die HVECU 70 zu Schritt S100 des Vorgangsflusses zurück.
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Wenn es in Schritt S110 bestimmt wird, dass die Erlaubnis zum Schalten der Umkehrer 41 und 42 gegeben ist, bestimmt die HVECU 70 andererseits anschließend (Schritt S120), ob die Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 gegeben ist. Die Erlaubnis kann für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 gegeben werden, zum Beispiel wenn es bestimmt wird, dass ein Stromfühler (der nicht gezeigt wird), der konfiguriert ist, um den elektrischen Strom, der in dem Reaktor L strömt, zu erfassen, sowie die Spannungsfühler 57a und 59a normal sind und dass kein Fehler in den Transistoren T51 und T52 auftritt. Wenn bestimmt wird, dass keine Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 gegeben ist, kehrt die HVECU 70 zu Schritt S100 des Vorgangsflusses zurück.
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Wenn es in Schritt S120 bestimmt wird, dass die Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 gegeben ist, validiert die HVECU 70 andererseits Fehlersignale (Abnormitätssignale), die danach in den Umkehrern 41 und 42 (Schritt S130) erzeugt werden können. Dementsprechend sind erfasste Fehlersignale (Abnormitätssignale) der Umkehrer 41 und 42 bestimmt, ungültig zu sein, bis die Erlaubnis zum Schalten der Umkehrer 41 und 42 gegeben wird und die Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 nach einem An-Betrieb des Entzündungsschalter 80 gegeben wird. Diese Konfiguration befasst sich effektiv mit der Erfassung eines Fehlersignals des Umkehrer 41 oder 42 aufgrund des Rauschens oder ähnlichem. Zum Beispiel kann in dem Fall des Startens des Verbrennungsmotors 22 gleichzeitig mit dem Bereitmachen des Fahrzeugs ein offener Fehler von einem der Transistoren T21a, T21b bis T26a, T26b des Umkehrers 42 ein Problem durch die Fehlerdiagnose, die gleichzeitig mit einem Start des Verbrennungsmotors 22 durchgeführt wird, verursachen, zum Beispiel ein Problem eines Fehler in der Spannungssteuerung der Antriebsspannungssystem-Leistungsnetze 54a durch den Erhöhungsumkehrer 56 oder ein Problem einer falschen Diagnose, dass der Umkehrer 41 einen Fehler hat. Diese Konfiguration verringert die Möglichkeit des Auftretens eines solchen Problems. Das Fehlersignal des Umkehrers 41 oder 42 kann ausgegeben werden, wenn ein Überstrom in einer Phase des Umkehrers 41 oder 42 strömt, wenn ein Überstrom in den Antriebsspannungssystem-Leistungsnetzen 54a strömt oder wenn der Glättungskondensator 57 eine Überspannung hat.
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Die HVECU 70 bestimmt anschließend, ob ein Fehlersignal des Umkehrers 41 oder 42 erfasst wird (Schritt S140). Wenn kein Fehlersignal des Umkehrers 41 oder 42 erfasst wird, wartet die HVECU 70 auf die Erfassung eines Fehlersignals. Wenn ein Fehlersignal von dem Umkehrer 41 oder 42 erfasst wird, führt die HVECU 70 die Fehlerdiagnose des Umkehrers 41 und 42 durch (Schritt S150). Die Fehlerdiagnose bestimmt, ob ein An-Fehler auftritt und bestimmt, ob ein offener Fehler in einem der Transistoren T11 bis T16 des Umkehrers 41 und den Transistoren T21a, T21b bis T26a, T26b des Umkehrers 42 auftritt. Die Fehlerdiagnose wird mit einem Feststellen von Grenzwerten von Drehmomenten der Motoren MG1 und MG2 oder Feststellen einer Begrenzung des Schaltens der Umkehrer 41 und 42 nach dem Typ eines Fehlers durchgeführt. Wenn kein Fehler als ein Ergebnis der Fehlerdiagnose (Schritt S160) erfasst wird, kehrt die HVECU 70 zu Schritt S140 des Vorgangsflusses zurück. Wenn ein Fehler als ein Ergebnis der Fehlerdiagnose (Schritt S160) erfasst wird, erklärt die HVECU 70 Fehlersignale (Abnormitätssignale) andererseits als ungültig, die danach in den Umkehrern 41 und 42 (Schritt S170) erzeugt werden. Beim Auftreten eines Fehlers wird eine Notfallantriebssteuerung nach dem Platz des Fehlers durchgeführt. Die Fehlerdiagnose danach wird demnach als unnötig betrachtet.
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4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von Zeitveränderung beim Schalten eines Systemhauptrelais, Status der Erlaubnis zum Schalten der Umkehrer, Status der Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch einen Erhöhungsumkehrer und Ausführung der Fehlerdiagnose darstellt. Der Entzündungsschalter 80 ist zu einer Zeit T1 angeschaltet. Zu einer Zeit T2 ist das Systemhauptrelais 55 eingeschaltet und die Erlaubnis zum Schalten der Umkehrer 41 und 42 ist gegeben. Zu einer Zeit T3 ist die Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 gegeben. Dies validiert Fehlersignale der Umkehrer 41 und 42 nach der Zeit T3. Dementsprechend wird, sogar wenn ein Fehlersignal des Umkehrers 41 oder 42 in einer Zeitperiode von der Zeit T1 zu der Zeit T3 erfasst wird, dieses erfasste Fehlersignal bestimmt, ungültig zu sein, so dass die Fehlerdiagnose nicht durchgeführt wird. Wenn ein Fehlersignal des Umkehrers 41 oder 42 zu einer Zeit T4 erfasst wird, wird die Fehlerdiagnose der Umkehrer 41 und 42 als Ansprechen auf die Erfassung dieses Fehlersignals durchgeführt. Zu einer Zeit T5 zum Abschluss der Fehlerdiagnose, wird die Notfallantriebssteuerung als Ansprechen auf den Fehler durchgeführt und Fehlersignale des Umkehrers 41 und 42, die danach erfasst werden, werden ungültig erklärt. Dementsprechend wird, sogar wenn ein Fehlersignal des Umkehrers 41 oder 42 zu einer Zeit T6 danach erfasst wird, dieses erfasste Fehlersignal bestimmt, ungültig zu sein, so dass die Fehlerdiagnose als Ansprechen auf das Fehlersignal nicht durchgeführt wird.
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Wie es vorstehend beschrieben wurde, ist das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform konfiguriert, um die Fehlerdiagnose der Umkehrer 41 und 42 nicht durchzuführen, sogar wenn ein Fehlersignal der Umkehrer 41 oder 42 erfasst wird, bis die Erlaubnis zum Schalten der Umkehrer 41 und 42 gegeben wird und die Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 nach einem An-Betrieb des Entzündungsschalters 80 gegeben wird. Diese Konfiguration verhindert Fehlerdiagnosen, die als Ansprechen auf die Erfassung eines Fehlersignals des Umkehrers 41 oder 42 aufgrund des Rauschens oder ähnlichem durchgeführt werden. Wenn ein Fehlersignal des Umkehrers 42 oder 42 erfasst wird, nachdem die Erlaubnis für die Erhöhungssteuerung durch den Erhöhungsumkehrer 56 gegeben wird, führt diese Konfiguration die Fehlerdiagnose der Umkehrer 41 und 42 durch und erfasst diese einen Fehler des Umkehrers 41 oder 42. Als ein Ergebnis gewährleistet dies angemessenere Fehlerdiagnosen der Umkehrer 41 und 42.
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Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist konfiguriert, so dass der Verbrennungsmotor 22 und der Motor MG1 über das Planetengetriebe 30 mit der Antriebswelle 36, die mit den Antriebsrädern 38a und 38 b gekoppelt ist, verbunden sind und dass der Motor MG2 mit der Antriebswelle 36 verbunden ist. Wie es in 5 gezeigt wird, kann die vorliegende Erfindung trotzdem auf ein Hybridfahrzeug 120 einer Modifikation, die konfiguriert ist, so dass ein Motor MG mit einer Antriebswelle 36, die mit den Antriebsrädern 38a und 38b gekoppelt ist, über ein Getriebe 130 verbunden ist, und dass ein Verbrennungsmotor 22 mit einer rotierenden Welle des Motors MG über eine Kupplung 129 verbunden ist, angewendet werden. Wie es in 6 gezeigt wird, kann die vorliegende Erfindung auch auf ein Hybridfahrzeug 220 einer anderen Modifikation, die als ein Serienhybridfahrzeug konfiguriert ist, so dass ein Antriebsmotor MG2 mit einer Antriebswelle 36, die mit den Antriebsrädern 38a und 38b gekoppelt ist, und dass ein Leistungserzeugungsmotor MG1 mit einer Ausgabewelle eines Verbrennungsmotors 22 verbunden ist, angewendet werden.
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Obwohl das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform mit dem Erhöhungsumkehrer 56 ausgerüstet ist, kann das Hybridfahrzeug nicht mit dem Erhöhungsumkehrer 56 ausgerüstet sein. Bei dieser Modifikation kann der Vorgang von Schritt S120 von der Fehlerdiagnosevorgangsroutine von 3 ausgelassen werden. Bei dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist die Batterie 50 mit den Batteriespannungssystem-Leistungsnetzen 54b verbunden. Die Batterie 50 kann trotzdem durch einen Kondensator ersetzt werden.
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Die vorstehende Ausführungsform beschreibt eine Anwendung der Erfindung auf das Hybridfahrzeug 20. Die vorliegende Erfindung kann trotzdem auf eine Konfiguration eines Fahrzeugs, zum Beispiel ein elektrisches Fahrzeug ohne einen Verbrennungsmotor, angewendet werden, das einen Motor, der konfiguriert ist, um Leistung zum Antreiben einzugeben und auszugeben, einen Umkehrer, der konfiguriert ist, um den Motor anzutreiben, eine Leistungsspeichereinrichtung, die konfiguriert ist, um elektrische Leistung zu dem Motor und von diesem zu übertragen, ein Systemhauptrelais und eine Steuerungseinrichtung, die konfiguriert ist, um dem Fahrzeug zu erlauben, mit einem Anschalten des Systemhauptrelais nach einem vorbestimmten Vorgang als Ansprechen auf einen System-An-Betrieb angetrieben zu werden, enthält.
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Das Folgende beschreibt die Korrespondenzbeziehung zwischen den primären Bauteilen der vorstehenden Ausführungsform und den primären Bauteilen der Erfindung, die in der Zusammenfassung beschrieben wird. Die Motoren MG1 und MG2 der Ausführungsform korrespondieren zu dem „Motor“ und die Umkehrer bzw. Inverter 41 und 42 korrespondieren zu dem „Umkehrer“. Die Batterie 50 korrespondiert zu der „Leistungsspeichereinrichtung“ und das Systemhauptrelais 55 korrespondiert zu dem „Systemhauptrelais“. Die HVECU 70 unter der HVECU 70, der Motor-ECU 40, der Verbrennungsmotors-ECU 24 und der Batterie 52 korrespondiert hauptsächlich zu der „Steuerungseinrichtung“.
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Während spezielle Ausführungsformen hier dargestellt und beschrieben wurden, soll es verstanden werden, dass mehrere andere Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung von dem Geist und dem Umfang des beanspruchten Gegenstands gemacht werden können. Obwohl mehrere Aspekte des beanspruchten Gegenstands hier beschrieben wurden, ist es darüber hinaus nicht nötig, diese Aspekte in Kombination zu nutzen. Es ist folglich gewollt, dass die anhängigen Ansprüche alle diese Veränderungen und Modifikationen abdecken, die innerhalb des Umfangs des beanspruchten Gegenstands sind.
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Die vorliegende Erfindung auf Motorfahrzeugherstellende Industrien anwendbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010068689 A [0002]
- JP 2010068689 [0003]