專利名稱：提高可用性地控制混合驅動裝置的電機的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及內燃機和電機運行的控制機構，它們組合地在混合驅動裝置中使用。 在混合驅動裝置中組合地使用電機和內燃機能夠在汽車運動時實現更高的效率，以及使驅 動設備的運行模式靈活地匹配于所期望的行駛模式。尤其是混合驅動裝置能夠通過儲存電 能(它通過作為發電機的電機或得)以及再回收(即回收制動時的運動能量)有效地利用 內燃機。
背景技術：
在混合驅動裝置中除了電機以外，為了驅動一方面使用內燃機，另一方面存在混 合驅動方案，在該方案中電機作為起動內燃機的起動機。通過這種方式能夠節省附加的起 動機電機和從屬的控制器。與常見的內燃機驅動裝置相比混合驅動裝置需要復雜的控制器，因為內燃機必需 與電機一起運行，用于實現驅動，并且對于電機需要多層控制器，因為電機不僅作為行駛驅 動元件，而且作為起動機或起動器使用。在已知的混合驅動裝置中，其中電機作為內燃機的起動機使用，監控電機運行并 且在識別到故障時出于安全性的考慮限制或停止電機的運行。按照現有技術使用控制系 統，它們本身監控電機的控制器、調節器和傳感器以及電機的運行并且必要時斷開電機。通 常在識別到故障時，立刻斷開電機。在這種系統中，其中故障導致電機的限制運行或斷開，對測得的故障的反應結果 導致汽車可能不再繼續運動。在許多情況下，尤其當斷開內燃機時，抑制或閉鎖電機作為驅 動設備運行將導致驅動裝置喪失功能，盡管斷開的內燃機原則上可以提供向前運動。因此 按照現有技術的混合驅動裝置的控制器沒有混合發動機的可用性，當僅僅電機(或其傳感 器/控制器)具有故障并識別到故障時。
發明內容
因此本發明的目的是，給出一種用于混合發動機的控制方法和控制器，在故障情 況下也提供提高的混合驅動裝置的可用性。本發明也能夠通過電機實現混合驅動裝置的運行，電機不再適合于作為行駛驅動 的驅動設備，例如由于控制器中、傳感機構中或電機本身里面的故障。通過按照本發明的裝 置和按照本發明的方法能夠使目前現有的具有混合驅動裝置的汽車激活，其電機盡管不能 作為驅動裝置使用，但是其內燃機原則上已經可以運行。通過按照本發明的裝置和按照本 發明的方法在，電驅動裝置、即電機故障時停止不必整個混合驅動裝置。按照本發明能夠使 電機，盡管由于故障不再適合作為驅動部件，但是以其它功能、即作為內燃機的起動機或起 動器運行。由此在沒有電驅動部件時也能夠激活混合驅動裝置，通過使內燃機以有缺陷的、 即不適合用于驅動的電機起動。按照本發明的方案在于，不通過單個的控制器部件控制電機的運行，而是使電機的兩個功能、即驅動裝置和起動機在控制或故障監控方面分開。按照本發明的方案尤其在 于，對于電機不同的功能，即起動機功能和驅動功能，使控制、監控至少暫時對于單個功能 分開。因此按照本發明使故障反應或故障分析至少暫時是功能特有的，由此使電機作為驅 動裝置控制，與其作為起動機或起動器無關。因此本發明規定，一方面使電機作為驅動裝置至少部分或完全鎖閉，由此考慮故 障通知并由此抑制電機的危險狀況和損傷。因為電機作為起動機運行必需滿足不同的要 求，這些要求與電機作為驅動裝置不同，另一方面按照本發明盡管故障通知也至少短時間 地釋放電機，使其執行起動機功能。在電機作為驅動裝置時，需要在長的時間間隔上的高機 械功率，而電機作為公共的混合驅動裝置的內燃機的起動機作為起動器運行只需短的持續 時間，例如幾秒。顯然，大量故障形式必需導致電機作為驅動裝置被斷開，以對行駛特性不 產生不利影響并且避免損傷電機或汽車，其中同樣的故障形式可能允許電機作為起動機的 功能，而不損害行駛特性或者損傷。此外控制電機作為起動機可以明顯更簡單，例如通過預 設定的參量，而電機作為驅動裝置運行明顯更加復雜，例如考慮司機愿望或者均衡的轉矩 控制。因此能夠使控制器中的故障(它們對于電機作為驅動裝置運行是不允許的)不會 對電機作為起動機運行產生不利影響，其中優選可以通過簡單的、預設定的運行參量變化 規定起動過程。同樣也適用于傳感器故障，它們盡管不允許電機作為驅動裝置的更長時間 和功率強大的運行，但是同時允許電機作為起動機以更低的功率沒有其它缺陷地短時間運 行。因此規定按照本發明的用于控制混合驅動裝置的電機的方法，其中電機不僅作為 起動機而且作為混合驅動裝置的行駛驅動設備運行，如果不同時運行的話，其中求得運行 參量，根據它們能夠確認故障。如果運行參量不對應于運行參量標準狀態，則確認故障。因此對于電機，作為運行參量可以考慮轉速、輸出的或接收的轉矩、繞組電壓、繞 組電流、繞組電壓與繞組電流之間的相位差、激勵電流、溫度、繞組內阻、磁場強度或其它的 對于電機運行重要的參量。此外用于控制或調節電機的控制器的狀態也適合于作為運行參量或運行參量值， 其中檢驗關于控制器的運行參量如控制器輸出信號值(它確定電機的轉速或驅動功率)、 控制器輸入信號值(它對應于目標預值)、中間結果(它在控制器計算時產生)、電流占空 比(以它控制電機)、故障轉矩(即額定轉矩與實際轉矩之間的差值)、額定轉矩或實際轉 矩，其措施是通過將各個值與標準值范圍進行比較，或者通過其它控制器部件驗算這些值 并且與各個值進行比較。此外只涉及控制器本身的值，例如控制器自測結果、控制器的供電 電壓值或控制器溫度，適合于作為針對故障檢驗的運行參量。最后，傳感器的運行參量適合于作為要被檢驗的運行參量值，它們監控電機的運 行并且它們給控制器提供輸入信號。因此這種涉及傳感器的運行參量是傳感器的輸出信 號，其中利用標準區間可以檢驗輸出信號的可信性，或者利用其它傳感器信號進行比較和/ 或可以在可信性方面進行檢驗，以及其它的能夠推斷正確的傳感器功能的運行參量也可以 作為要被檢驗的運行參量。一般也可以組合這些值，或者通過加權地求和，由此對與標準值 的偏差求和并且作為和分析，例如與標準值或標準值區間相比較。所述控制器尤其可以規定三個層面，其中第一層面監控轉矩相關性、計算額定轉 矩和實際轉矩以及不同的傳感器數據并且必要時輸出故障。在第二層面中監控第一層面的功能，由此要被分析的運行參量包括第一層面的值，例如計數值或中間值。第二層面優選包 括轉矩比較，通過它可以確認第一層面的計算故障，但是也可以確認傳感器故障，優選措施 是通過組合地或單獨地考慮多個傳感器數據和/或多個計算數據，例如與各標準范圍進行 比較。在第三層面中監控控制器的計算部件，例如通過檢驗層面1和2的計算或者通過 獨立的控制器功能測試。因此廣泛地包括按照本發明通常在故障方面被檢驗的運行參量，并且不僅包括電 機的單個運行數據(它們涉及各個物理參量)，而且包括狀態和信號(它們由一個或者多個 傳感器確定，所述傳感器監控電機的運行)以及狀態和數值(它們輸入到電機的控制器或 調節器里面，在其中計算或者由其輸出)。因此不僅確定電機本身的故障，而且確定其它部 件的故障，它們對于電機運行是必需的。在識別故障時，至少部分地限制電機在其功能上作為行駛驅動設備運行，例如通 過不可逆地斷開系統，其中該系統可以通過車間重新初始化，或者通過停止汽車或混合驅 動裝置，或者通過重新起動用于起動混合驅動裝置運行的信號。例如在持續的故障時，即 在重復產生故障時或者在確定的持續時間上存在故障時，也在起動信號后使驅動系統去激 活。此外作為識別故障的結果可以限制電機的功率或運行時間，例如通過使控制電機 的末級在限制的工作間隔以限制的電流工作。這種反應例如用于這樣的故障，即在故障時 電機還能夠作為行駛驅動設備限制運行，但是例如在輸出功率方面的限制可能導致，電機 由于強烈減小的功率不能作為起動機使用。作為對識別的故障的進一步反應可以使控制器復位，例如通過斷開末級并且使控 制器初始化，其中一些故障也規定故障的反跳(Entprellimg)，即相應運行參量的修正。這 種由識別故障得出的結果可能導致，電機不能承擔起動機的功能，盡管電機作為起動機運 行(即短時間以減小的功率)不會導致損傷或危險狀況。因此按照本發明在識別到故障并相應地限制電機運行時，至少短時間地以其作為 起動機的功能以與電機作為行駛驅動設備運行時不同的方式且獨立地控制。為了使控制至 少短時間地相互分開，以使不同的和獨立的故障結果至少暫時規定用于兩個不同的電機功 能(起動機/行駛驅動設備)，因此由按照本發明的方法和按照本發明的控制器使，電機作 為起動機以與電機作為行駛驅動設備功能不同的方式、即以更少的限制運行(監控)。由于安全的原因優選使這種分開只用于初始的時間范圍，即用于一個時間階段， 它適用于通過電機起動內燃機。這個時間階段可以隨著出現起動機起動信號開始，其中例 如通過司機操縱起動按鈕產生起動機起動信號。優選時間階段在已經確認內燃機運行或者 達到穩定的狀態以后結束，其中通過內燃機的相應運行參量可以識別時間階段的結束，這 些運行參量超過確定的閾值，例如在達到確定的內燃機轉速時，或者通過給定確定的持續 時間，在該持續時間內電機作為起動機將機械功率傳遞到內燃機，用于起動內燃機，其中給 定的持續時間對應于測量值或經驗值，以它們可以假設，在這個時間過后內燃機已經達到 穩定的運行狀態。上級的行駛控制器一般控制內燃機和電機的運行，用于必要時停止內燃機，如果 例如已經達到確定的電池充電狀態。在這種情況下汽車的行駛控制器命令以電機作為唯一的行駛驅動設備。為了避免所選擇或所控制的行駛模式，即只以內燃機行駛、只以電機行駛 或以兩個驅動部件的組合行駛導致，盡管由于故障電機不能作為驅動裝置運行，行駛模式 控制器仍斷開內燃機，于是上級的行駛模式控制器優選也這樣運行，即在確認故障時不選 擇電機作為唯一的行駛驅動設備運行的行駛模式。這一點可以通過電機控制器與行駛模式 控制器之間的相應耦聯規定，或者通過接收故障信號的行駛模式控制器，或對應于由電機 上檢測的故障產生的結果的指令，由此使供使用的行駛模式限制到可執行的行駛模式，即 限制到這些行駛模式，以這些行駛模式使電機不作為唯一的行駛驅動設備運行。
實施例上述的機構(它們用于按照本發明使電機的兩個功能至少短時間地分開)例如可 以通過雙功能單元給定，其中該雙功能單元與電機這樣連接并且控制這個電機，即在存在 起動愿望時，在已經確認電機故障期間，使電機作為起動機運行。作為起動機運行可以通過 在儲存器中預存儲的運行值給定，它們規定典型的起動過程，例如以恒定的運行參量。但是 為了避免，盡管由于故障電機也附加地作為驅動裝置使用，優選設有雙功能控制單元，由確 認的故障的結果影響到電機作為行駛驅動裝置運行，其中如上所述電機例如可以停止或者 可以在其運行參量方面受到限制。電機作為起動機或起動器只能對內燃機短時間提供機械功率，例如少于10秒、少 于5秒、少于3秒或少于2秒，因此電機的控制對于其兩個功能只短時間地分開就足夠了， 例如對于起動過程的持續時間或者持續時間小于30秒，小于10秒，小于5秒，小于3秒或小 于2秒。因為當識別的故障只短時間地忽略時，故障電機的隱患水平保持較低，并且避免， 由于在故障下較長時間運行損傷電機。按照本發明的方案也可以由此描述，即求得的電機故障盡管對于作為行駛驅動設 備運行完全考慮，而如果期望起動內燃機時，對于電機作為起動機的功能至少短時間地忽 略確認的故障。因此抑制或忽略故障，只要它們涉及電機作為起動機運行。這一點可以由 此實現，使控制器包括邏輯電路，它一方面提供故障信號輸入端接收故障信號，并且它可以 提供起動信號輸入端接收起動信號。在這種情況下邏輯電路使起動信號的信號變化或電平 與故障輸入端的信號變化或電平耦聯，由此在存在起動愿望時(它通過相應的起動信號表 達)至少短時間地抑制故障信號。以相同的方式也可以設有邏輯電路，它使起動信號與信 號耦聯，該信號至少短時間地抑制控制器對確認的故障的反應，即控制信號，它例如對應于 電機鎖閉。因此可以設有常見的故障信號，但其按照本發明必要時通過存在起動信號至少 短時間地受到抑制，用于使電機盡管故障也至少可以短時間地作為內燃機的起動機或起動 器使用。抑制作為故障信號的結果給出的故障信號或控制信號，可以通過“去激活”位實 現，它由上級的汽車控制器接收，它接著短時間地使電機的監控去激活，由此至少短時間地 取消由故障給出的限制。這種上級的汽車控制器也可以在存在起動信號時規定適合的用于 電機的運行參量，如同它們適用于起動過程那樣。例如上級的汽車控制器可以提供適合的 轉矩和適合的轉速作為額定預值輸送給電機的控制器，它接著轉換額定預值。如果接著測 得內燃機的有效起動，或者持續時間過后，在該持續時間過后可以假設內燃機有效地起動， 于是上級的汽車控制器可以使電機和電機的控制器再轉移到這樣的狀態，在該狀態中按照故障受限制或抑制地運行。例如在有效地起動后上級的汽車控制器可以再回到去激活位， 由此通過電機控制器再取消抑制故障反應。通過取消抑制對故障的通常反應，優選使電機 轉移到可靠的狀態，它對應于電機受限制的運行或者斷開電機。通過這種方式保證，電機不 再能投入運行，由此避免損傷電機。在內燃機運轉時，優選不禁止故障信號或者說對故障信 號的反應，因此無需起動內燃機。因此在電機作為起動機運行的持續時間過后優選再取消 上述的電機功能的分開，并且引起通常在出現故障時建立的運行狀態。為了發出信號給司 機，盡管有效地起動，電機也具有故障，可以激活顯示元件，例如LED或顯示器中的相應圖 形，它指示司機，電機有故障并且應該行駛到車間。代替或者與顯示元件組合可以發出其它 信號給司機，例如聲音信號。如上所述，優選這樣限制行駛模式控制器，即不允許這樣的行駛模式，在該行駛模 式中電機作為唯一的驅動裝置使用，其中尤其在內燃機作為驅動設備運行期間規定這種限 制。換言之，優選閉鎖或鎖閉混合驅動裝置轉換到只有電機運行，如果電機具有故障并且內 燃機已經有效地起動時。為了使具有故障的電機在其作為起動機的功能上承受不必要的負荷，優選同時斷 開使電機與其它負荷連接的離合器，例如與照明設備、傳動鏈、壓縮機或空調元件，它們是 機械負荷。以相同的方式使內燃機優選在起動過程期間與其它負荷分開，由此基本上使由 電機產生的轉矩至少大部分、即大于50%、大于80%或大于90%傳遞到內燃機，并且不進 入到其它負荷。例如在開始起動過程、即起動內燃機之前，可以斷開變速器前面的轉換離 合器。以相同的方式使內燃機優選在起動階段期間這樣運行，使內燃機接收一大部分由電 機提供的轉矩并且用于起動程序。因此接收由電機提供的轉矩的轉換離合器優選大部分斷 開，由此使其只接收產生的整個轉矩的一小部分并且再給出。代替給定的在起動階段期間 的運行參量也可以使控制器設有調節器，它適合于起動內燃機，用于例如適合地調節轉矩 傳遞。此外優選檢驗手動變速器的位置，由此只有當斷開手動變速器時才能夠實現起動過 程。即斷開相應的離合器，用于避免，在起動過程期間由電機產生的轉矩大部分傳遞到設有 混合驅動裝置的汽車的車輪上。這種手動變速器位置的檢驗優選一般在所有的混合驅動裝 置中存在，其電機不僅作為驅動裝置而且作為起動機工作。按照本發明的優選實施例，電機的控制器通過連接、例如通過導線與混合控制器 連接，它作為上級的控制器組件控制并監控整個混合驅動裝置的運行。通過這種連接混合 控制器例如可以將信號傳遞給電機控制器，它命令控制器，電機按照本發明至少暫時作為 起動機運行，盡管電機由于故障停止其作為驅動裝置的功能或者受限制地工作。此外電機 的控制器可以通過這種連接或通過其它連接通知連接在其上的混合控制器，如果起動過程 已經有效地結束，或者當相應的時間間隔已經過去，由此混合控制器可以再取消抑制控制 器的常見故障反應。在此作為常見的故障反應也稱為部分或完全限制電機作為行駛驅動設 備運行，它是對確認故障的反應。
在附圖中示出本發明的實施例并且在下面的描述中詳細解釋。附圖中圖1示出按照本發明的控制器在正常運行(a)和存在確認的故障的狀態(b)中的 方框圖，
圖2示出執行按照本發明的方法的流程圖。
具體實施例方式在圖1中以兩個狀態(a)和(b)示出并聯混合發動機控制器的方框圖。方框圖示 出內燃機10，它通過分離離合器20與電機30連接。根據控制和離合器20的離合狀態，內 燃機10和/或電機30傳遞機械旋轉能到驅動裝置(未示出)，或內燃機10為了獲得電能 傳遞旋轉能到電機30(優選在驅動裝置脫耦時)，或者電機30以相反的方向通過分離離合 器20傳遞機械能到內燃機10，用于起動內燃機。如上所述，并聯混合驅動裝置同樣規定，使 機械能(即旋轉動能)從電機30傳遞到內燃機10，用于支持驅動裝置。控制器40與內燃機10并通過電機控制器50與電機30連接。兩個連接用于使轉 矩要求(例如以信號的形式)傳遞到內燃機10和電機30(優選通過相應的控制電路)。控 制器40用于控制(整個)混合驅動裝置，并且包括內燃機控制器42。為了控制電機設有電 機控制器50，它設置在混合控制器外部。在可選擇的未示出實施例中附屬于單個發動機的 控制器部件(內燃機控制器42和電機控制器50)兩個可以都位于整個控制器40內部、兩 個都位于控制器40外部或者只其中一個位于總控制器40里面，如圖1所示的那樣。總控 制器40可以理解為按照本發明的控制器的雙功能控制單元。在圖1(a)中箭頭表示轉矩需 求的傳遞方向。相應的箭頭在圖1(b)中同樣表示相應的傳遞，但是下面的在控制器40與 電機控制器50之間的箭頭傳遞按照本發明的用于使監控去激活的信號。傳遞方向一般對 應于箭頭方向。在正常運行中，如圖1(a)所示的那樣，控制器40通過電機控制器50傳遞轉矩需 求給電機。但是如果在電機30里面產生故障，因此由電機控制器50測得這一點，由此按照 現有技術電機首先完全斷開。但是按照本發明的方法和按照本發明的控制器能夠做到，它 至少短暫地暫時取消由故障引起的電機30的閉鎖或鎖閉，用于使電機作為起動機控制。為 此在圖1的電路中附加的去激活監控信號S由控制器40傳遞到電機控制器50，用于取消由 電機控制器50規定的起動過程的閉鎖。因此取消由電機控制器50規定的閉鎖，如同通過 圖1(b)中電機控制器50的交叉虛線表示的那樣。但是只暫時地取消電機控制器的規定的 控制，由此虛線交叉線不適用于電機的(所有)驅動模式。在取消電機控制器50規定的鎖 閉期間由控制器40給出的轉矩需求信號優選直接繼續傳導到電機30，盡管這按照現有技 術在故障情況下完全被電機控制器禁止。因此信號“S”是“超控(Override) ”信號，但是它只短時間地使電機控制器50掛 起，用于能夠實現電機30的至少一個短暫的起動階段。信號S可以通過自身的控制導線傳 遞，或者可以要求自身的邏輯通道，它使控制器40與電機控制器50連接。此外控制器40、電機控制器50或兩者可以具有輸出單元(控制器40)或輸入單元 或輸出單元(電機控制器50)，它防止取消信號S (超控信號)的持續激活狀態，例如RC器 件、單穩態觸發器或者相應的軟件程序段，它在控制器40或電機控制器50里面運行。此外 信號S可以是去激活監控信號，例如去激活位，它使控制器40監控電機控制器50鎖閉的取 消，其中為此起動信號必需由電機控制器50傳遞到控制器40 (未示出相應的箭頭方向)。 由此使控制器本身能夠不僅控制、而且監控電機控制器50的故障反應的鎖閉。這種監控允 許檢測故障程度(不能運行/作為起動機限制運行)，以及允許起動過程的電機故障與完全 排除電機運行的故障的差別。
此外控制器40可以與分離離合器20和其它離合器連接，用于控制離合器和/或 詢問其離合器狀態。當識別到并且要防止通過機械耦聯的從動機構的起動過程時，需要詢 問離合器狀態。為了清晰在圖1中未示出這種控制器與離合器之間的連接。通過故障信號，例如通過電機控制器中的故障，引起在圖1(a)中所示狀態到圖 1(b)中所示狀態的過渡。因為控制信號S按照本發明對于起動過程取消電機控制器50的 功能(和與此相關在所述示例情況下也包括故障功能)，因此對于有缺陷的電機控制器也 能夠實現起動過程。箭頭A表示這種過渡，它通過電機控制器中的故障引起。此外箭頭A 可以是電機30中識別的故障，它盡管排除作為驅動裝置的功能，但是允許電機作為起動機 的功能。此外通過上述的故障形式(例如傳感器故障或分析故障或傳感器信號傳遞故障) 可以引起過渡A。優選通過控制器40或通過上級的控制器檢測觸發過渡A的故障，其中檢 測故障的部件優選也控制或觸發短時間地禁止故障反應，優選通過給出信號S或相應的命 令。圖2以按照DIN66001或IS05807的流程圖形式示出執行按照本發明的方法的流 程圖。該方法以步驟110開始，接著在步驟120例如從傳感器接收至少一個運行參量值，例 如溫度。此外在步驟120接收涉及電機的運行模式預值。運行模式預值可以源自控制器和 /或操作者，并規定電機是否要用作內燃機的起動機或起動器，或用作行駛驅動設備，即用 于牽引。在轉換運行模式預值之前，按照本發明執行故障詢問，用于確定，是否允許要建立 的運行模式。在接著的步驟130里面為了確定故障，將運行參量與許用的額定值范圍比較。 代替比較130和輸入120也可以實現故障輸入(未示出)，它反映已經在電機或在從屬的發 動機控制器上確認的故障(例如通過監控裝置)。如果在步驟130里面沒有確定故障(F， false)，則電機在步驟140按照運行模式預值運行。直到這個步驟使按照本發明的方法近 似已知的用于監控電機控制器的方法。下面借助于圖2的流程圖描述按照測得的故障嚴重性的按照本發明的決定，以及 由此實現的運行步驟。因此如果在步驟130本方法或按照本發明的控制器測得故障(T， true)，則電機不完全鎖閉，在按照現有技術的方法中是這種情況，而是做出如同繼續描述 中那樣的其它決定。按照給出或通過比較求得的故障(分支130，T)在步驟150中檢驗，故 障是否是嚴重的并且由于安全性要完全鎖閉電機，或者只應閉鎖電機作為行駛驅動設備的 運行。如果在步驟150中求得，由于故障的嚴重性也要鎖閉作為起動機運行(F，false，故障 不允許作為起動機運行)，則在步驟160中完全鎖閉電機運行。而如果在步驟150中求得， 故障允許作為起動機運行(T，true,故障允許作為起動機運行)，則在步驟170中詢問，要建 立的運行模式是否對應于作為起動機運行。如果不是，(F，false，運行模式=作為行駛驅 動設備運行，即運行模式不是起動機運行模式)，則在步驟180中鎖閉電機。因此保持可能 在步驟160中執行的鎖閉。因此步驟160與步驟180等效。而如果在步驟170中求得，要 建立的運行模式對應于作為起動機運行(T，true)，則電機在步驟190中作為起動機運行。 此外優選在步驟190中鎖閉電機作為行駛驅動設備運行。這種鎖閉也可以在步驟160中規 定。在這種情況下在步驟190中保持鎖閉。在本發明的優選實施例中，盡管測得故障也允許時間上受限制地作為起動機運 行，如果故障允許這樣(即測得的故障的嚴重性低)。在圖2中以虛線表示執行時間上受 限制的運行。因此，如果在步驟130中求得，存在故障，從測得故障開始規定確定的持續時間Δ T，參見步驟200，優選利用計時器。如果在步驟170中求得，要執行電機作為起動機運 行，則在執行步驟190之前(作為起動機運行)詢問，是否還經過給定的持續時間。在圖2 中為了清晰未示出詢問。如果步驟170給出T(true)并且持續時間ΔΤ還沒有結束，則執 行步驟190。如果持續時間ΔΤ已經結束，則也鎖閉電機作為起動模式運行(未示出)，只 要步驟170給出“true”。因此步驟200表示步驟190的另一前提條件。
因此圖2為了清晰與標準流程圖不同，未示出分支，它由步驟200的前提條件規 定。由給定的持續時間ΔΤ或由步驟200給出的詢問或分支以及由此實現的鎖閉在圖2中 未示出。同樣未示出從鎖閉160、180或從步驟190到開始110、到步驟120或到詢問130、 150或170的返回，它可能導致自動取消鎖閉，如果給出其它故障狀態(沒有故障/低嚴重 性故障、允許作為起動機運行)。原則上在圖2中也可以結合和/或更換詢問步驟，因此給 出，得到與通過詢問定義的相同的邏輯耦聯。
權利要求
一種用于控制混合驅動裝置的電機(30)的方法，其中電機(30)不僅作為混合驅動裝置的內燃機(10)的起動機運行，而且作為混合驅動裝置的行駛驅動設備運行，其中本方法包括求得(20)至少一個運行參量值，它反映電機(30)的運行參量；如果所述至少一個運行參量值的其中至少一個不對應于運行參量標準狀態，則確認故障(130)；如果存在確認的故障，至少部分地限制(190)電機(30)作為行駛驅動設備運行；并且如果存在確認的故障，電機(30)至少暫時作為起動機運行(190)，并且與電機(30)作為行駛驅動設備運行無關。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述電機至少暫時作為起動機運行包括按照給定的起動機運行參量或按照給定的起動機運行預值在這樣的時間階段期間運 行電機(30)，該時間階段隨著出現起動機起動信號開始，并且在給定的持續時間(ΔΤ)以 后或者隨著結束內燃機的起動階段而結束；和/或在確認故障以后對于給定的持續時間(ΔΤ)或者直到內燃機起動階段結束，暫時釋放 起動信號輸入端，暫時取消閉鎖電機(30)，或暫時使電機(30)的監控或控制功能去激活。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中所述故障對應于電機(30)的傳感器故障功能、 電機(30)的控制器(50)的故障功能或電機(30)本身的故障功能。
4.如上述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少一個運行參量值包括一個或者 多個下面的參量由電機(30)的傳感器規定的傳感器輸出信號值、控制器輸出信號值、控制器輸入信號 值、控制器中間結果、控制器自測結果、相繞組電流的占空比、作為額定轉矩與實際轉矩之 間差值的故障轉矩、分別由電機的控制器(50)規定的額定轉矩或實際轉矩、電機(30)的溫 度、轉矩、轉速、激勵電流、相繞組電壓、相繞組電流、繞組電流的相位或繞組內阻。
5.如上述權利要求中任一項所述的方法，具有監控電機(30)的步驟，其中該監控包括 確認故障(130，150)，其中該監控包括至少一個下列監控層面(a)-(c)(a)監控和協調電機(30)的轉矩和與此相關的汽車從動機構的轉矩、計算電機(30)的 額定轉矩和實際轉矩并驗證電機的傳感器的傳感器信號的可信性；(b)監控所述監控層面(a)的其中至少一個功能，監控所述監控層面(a)的計算、監控 在監控層面(a)中驗證的傳感器信號并且檢測傳感器故障；(c)監控具有由監控層面(a)和(b)規定的功能、計算、監控、檢測和驗證的裝置的功能性。
6.如上述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少部分地限制電機(30)運行包括-使控制器(40，50)復位，該控制器控制電機(30)運行，包括使控制器(40，50)的幾 個或所有狀態參量置于初始值，斷開控制電機(30)的末級，通過限制末級的控制信號將末 級的最大功率限制到基本運行功率值，或其組合；-通過使電機(30)置于備用運行狀態執行末級的運行在控制持續時間、平均輸出功 率、末級峰值輸出功率或其組合方面的限制；或者-斷開并閉鎖(160，180)電機(30)、電機的控制器元件(50)、電機的或包括電機(30)2的驅動系統的末級，其中通過起動機起動信號或通過車間復位可以取消閉鎖。
7.如上述權利要求中任一項所述的方法，其中當出現確認的故障時，使混合驅動裝置 的行駛模式控制器限制到所有電機不作為唯一的行駛驅動設備運行的運行模式。
8.控制器，具有調整信號輸出端，它用于連接和控制混合驅動裝置的電機(30)，并具 有運行參量輸入端，它為了接收電機的至少一個運行參量與電機連接，其中該控制器設置 用于，使電機(30)不僅以混合驅動裝置的內燃機(10)的起動機功能運行，而且以混合驅動 裝置的行駛驅動設備功能運行，并且該控制器還設置用于，通過分析(150)至少一個運行參量識別電機(30)中的故障、通 過分析(150)運行參量輸入端上的信號識別至少一個連接在電機(30)上的傳感器的故障、 通過監控至少一個控制器部件識別控制器的至少一個控制器部件的故障、或者識別這些故 障的組合；其中該控制器包括與其連接的雙功能控制單元(40)，它控制電機(30)作為行駛 驅動設備以及控制電機(30)作為混合驅動裝置的內燃機(10)的起動機，并且該控制器設 置用于，在故障情況下控制(190)電機(30)作為起動機運行，并且與作為起動機運行無關 地，在故障情況下至少部分地限制電機(30)作為行駛驅動設備運行。
9.如權利要求8所述的控制器，其中雙功能控制單元(40)包括與其連接的邏輯電路， 它具有故障信號輸入端，其電平反映故障的存在，該邏輯電路還包括起動信號輸入，其中邏 輯電路還具有起動期望輸入端，其電平反映司機起動混合驅動裝置或混合驅動裝置的內燃 機(10)的愿望，其中邏輯電路使兩個電平邏輯耦聯并且在存在故障同時沒有起動愿望時， 雙功能控制單元部分或完全限制電機(30)作為行駛驅動設備運行，并且在存在故障同時 具有起動愿望時，雙功能控制單元(40)使電機(30)作為起動機運行。
10.如權利要求8或9所述的控制器，它還具有延時電路(ΔΤ)，它設置用于，在延時電 路的延時輸入端上使其電平反映故障的故障信號保留一段持續時間，并且只有在所述持續 時間過后才通過延時電路(ΔΤ)的延時輸出端將所述故障信號給到在故障情況下限制電 機(30)作為起動機運行的控制器的至少一個部件上，其中在故障情況下至少部分地限制電機(30)作為行駛驅動設備運行的控制器的至少 一個部件接收對應于延時輸入端上的信號的信號，并且所述持續時間至少對應于內燃機起 動階段的持續。
11.雙功能控制單元(40)，它包括用于電機(30)的控制輸出端，該電機作為混合驅動 裝置的行駛驅動設備并且作為混合驅動裝置的內燃機(10)的起動機，其中該雙功能控制 單元還包括故障輸入端，其電平反映電機(30)的控制器中的、電機(30)的傳感器中的或電 機(30)本身中的故障；該雙功能控制單元(40)設置用于，只有在持續時間過后在控制器輸出端上才給出起 動愿望信號，用于在故障輸入端上存在反映故障的信號時起動內燃機；并且所述雙功能控制單元(40)包括具有所述持續時間的延時電路，它至少對應于內 燃機(10)起動階段的持續，或者所述雙功能控制單元包括具有狀態值的內燃機狀態輸入 端，其中當狀態值反映結束起動階段時，所述持續時間才結束。
全文摘要
本發明涉及一種用于控制混合驅動裝置的電機(30)的方法，其中該電機(30)不僅作為混合驅動裝置的內燃機的起動機運行，而且作為混合驅動裝置的行駛驅動設備運行。在電機(30)、傳感器或者電機的控制器存在故障的情況下，能實現內燃機(10)的起動，但阻止作為行駛驅動設備。本發明此外涉及一種用于實施所述方法的控制器和雙功能控制單元，通過其控制混合驅動裝置。
文檔編號B60W10/08GK101983151SQ200980111941
公開日2011年3月2日 申請日期2009年2月19日 優先權日2008年4月1日
發明者A·宇希恩, A·海爾, H·尼曼, S·布林德 申請人:羅伯特.博世有限公司