專利名稱：對機動車的驅動系統的驅動裝置進行監控的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于機動車的驅動系統，尤其用于對驅動裝置的導致機動車的不受歡迎的加速或者減速的缺陷進行監控的方法。
背景技術：
內燃機的大量的內燃機功能在對內燃機進行觸發的馬達控制儀中來實施。在出現計算誤差、位翻轉(Bitkipper )及類似情況時會在未加保險的馬達控制儀中產生誤輸出，所述誤輸出在極為嚴重的情況下會在機動車系(Fahrzeugverbund)中導致不受歡迎的比如由于燃料的太高的噴射量引起的加速或者導致不受歡迎的比如對于混合驅動裝置來說通過能量回收功能的激活引起的減速。因為通過這樣的缺陷會出現危害道路交通中的人員的狀況，所以有必要的是，所述馬達控制儀獨立地識別這樣的缺陷并且將機動車置于安全的狀態中。
常見的用于相對于這樣的錯誤狀態對馬達控制儀進行監控的方案如下-慣性監控在此檢查，如果駕駛員沒有表示出推動愿望，那么內燃機也就不產生與推動有關的驅動力矩；-力矩監控將人們通過觀測參量的反計算獲得的當前的驅動力矩按照駕駛員設定值與冗余地讀入的駕駛員期望力矩進行比較；-加速度監控將從內燃機的驅動力矩中獲得的當前的機動車加速度與從所述冗余地提供的駕駛員期望力矩中獲得的加速度進行比較。
單獨的慣性監控目前不再是現有技術，因為這里僅僅對一個工作點也就是慣性運行的工作點進行監控。但是，這種監控只能在慣性運行的過程中實施，因而直至下一次慣性運行一般會出現監控反應的延遲。由此，只能延遲地檢測到在內燃機不處于慣性運行中時出現的缺陷。因此通常作為慣性監控的補充設置了力矩監控和加速度監控這些監控方案。
對于柴油驅動裝置來說，所述通過檢查內燃機是否產生與推動相關的驅動力矩這種方式進行慣性監控的方案能夠以簡單的方式通過對所噴射的燃料量的監控來實施。在慣性運行中，對于柴油發動機來說不應當噴射燃料。在汽油機上不可能運用這種方法，因為對于汽油機來說燃料計量以氣缸中的目前的充氣水平為依據。
但是，慣性監控的方案具有這樣的優點，即用于對這種運行范圍進行監控的開銷由于簡化措施而顯著降低，因為可以對非常精確的期待設定值進行檢查。
也由于在慣性運行中所供給的不是形成推動力矩的燃料量，從柴油機上已知的慣性監控不能輕易地套用到汽油機上。對于汽油機來說，在慣性運行中力矩要求裝置 (Momentanforderer)也是有效的，所述力矩要求裝置會要求噴射燃料。在慣性運行中激活力矩要求裝置時，短時間中斷慣性運行的狀態并且與此同時所述慣性監控必須選除。但是， 額外的力矩要求裝置不是以加速方式影響著機動車，因為其僅僅提供附加力矩，在此需要所述附加力矩來用于運行相應的機組比如空調、發電機或類似設備并且所述附加力矩不得用于使機動車加速。3
此外，在馬達控制儀中運用補償方法，所述補償方法應當對功率大的負載比如空調或者類似負載的額外的能量減少進行補償。這樣的補償機構中的缺陷無法可靠地通過力矩監控來識別，因而需要單獨的監控。
由于在廢氣后處理方面的要求，在汽油機的慣性運行的過程中越來越經常地出現燃料的噴射，因而常規的慣性監控不能有意義地用在汽油機上。更確切地說，在進行這樣的噴射時同樣不會構成關系重大的驅動力矩，因為所噴射的燃料的能量在力矩無變化的情況下作為熱的廢氣流來排出，但是不可能在慣性監控時對這種額外的噴射量置之不理。
盡管可以實施其它的為防止不受歡迎的加速或者減速而對機動車進行監控的監控方案，但是有意義的是，也在汽油機的慣性運行中額外地實施所述監控。發明內容
因此，本發明的任務是，對于搭載所有類型的驅動馬達尤其汽油機的機動車來說為了在慣性運行中防止不受歡迎的加速或減速而設置機動車的監控，在此不必動用從柴油機上熟知的對噴射量進行監控的方案。
該任務通過按權利要求1所述的用于對用于機動車的驅動系統的驅動裝置進行監控的方法并且通過按并列權利要求所述的一種裝置、驅動系統和計算機程序產品得到解決。
本發明的其它有利的設計方案在從屬權利要求中得到說明。
按照第一方面，設置了一種用于對機動車的驅動系統的缺陷進行監控的方法。該方法包括以下步驟-確定機動車是否處于慣性運行中，在慣性運行時該機動車的驅動裝置不應當提供驅動力矩；-如果確定所述慣性運行，那就在目前的車速的基礎上求得時間上的速度閾值變化曲線.一入 ，-如果車速在存在著慣性運行的過程中超過通過所述速度閾值變化曲線預先給定的閾值，則確定缺陷。
現今的監控方案通過在馬達控制儀的調節參量的基礎上進行的計算來檢測內燃機的驅動力矩，因為所述調節參量的對內燃機的驅動力矩的物理作用無法直接通過傳感器來檢測。通過上面提出的對由內燃機的驅動力矩產生的加速度或者從中產生的車速進行的監控，一方面可以省去驅動力矩的復雜的計算并且另一方面也可以檢測不是直接在馬達控制儀中產生的比如由于油吸入、噴射器缺陷、因為混合動力車的錯誤的能量回收而出現的不允許的減速及類似情況所引起的效應。
此外，這也實現這一結果，即監控再也不必局限于有缺陷的馬達控制儀，而是也可以識別其它的機動車組件比如有缺陷的燃料噴射器上的缺陷。
上述速度監控能夠在汽油機的慣性運行中在與加速度監控的組合中在所有的運行范圍內對內燃機進行完整的監控。
此外，按上述方法對車速進行的監控能夠做到這一點，即在慣性運行中比如可以根據動力傳動系內部的損失的太高的補償水平來探測到在有待噴射的燃料量的計算方面的缺陷，通過力矩監控不會探測到這樣的缺陷。
尤其可以通過加速度監控與速度監控的結合來產生一種監控方案，該監控方案在沒有內部馬達的信息的情況下也夠用。此外，用于這種監控方案的機動化的類型不再重要。
此外，可以規定，根據機動車在筆直路段上的預先給定的減速來求得速度閾值變化曲線，其中考慮到對機動車的運動產生影響的摩擦阻力的預先給定的遲延。
尤其可以根據道路傾斜度來對速度閾值變化曲線進行更新。
按照一種實施方式，在通過所述速度閾值變化曲線預先給定的目前的閾值與當前的車速之間的差超過預先給定的差值時可以在目前的車速的基礎上重新求得速度閾值變化曲線。
可以規定，根據機動車的預先給定的制動減速來求得所述速度閾值變化曲線。
如果未操縱加速踏板、所有的力矩要求裝置未激活并且怠速調節未激活，那就可以確定慣性運行。
按照另一方面，設置了一個用于對機動車的驅動系統的缺陷進行監控的監控裝置，其中該監控裝置構造-用于確定機動車是否處于慣性運行中，在慣性運行時機動車的驅動裝置不應當提供驅動力矩；-用于在確定所述慣性運行時在目前的車速的基礎上求得時間上的速度閾值變化曲線.一入 ，-用于在存在所述慣性運行的過程中在車速超過通過所述速度閾值變化曲線預先給定的閾值時確定缺陷。
按照另一方面，設置了用于機動車的驅動系統。該驅動系統包括 -用于驅動機動車的驅動馬達；-用于控制驅動馬達的馬達控制儀； -上述的監控單元。
按照另一方面設置了一種計算機程序產品，該計算機程序產品包括程序代碼，該程序代碼在其在數據處理單元上執行時實施上述方法。
下面借助于附圖對本發明的優選的實施方式進行詳細解釋。附圖示出如下圖1是具有用于在慣性運行中對驅動裝置缺陷進行監控的裝置的機動車的示意圖；并且圖2是用于對按本發明的用于實施馬達控制系統的監控的方法進行說明的流程圖。
具體實施方式
圖1示出了具有用于對驅動系統的缺陷比如馬達控制系統的缺陷進行監控的監控裝置2的機動車1的示意圖。所述監控裝置與馬達控制儀3相連接，該馬達控制儀3進行所述驅動馬達4的觸發。作為驅動馬達4，考慮每種可能的動力機械，比如柴油機、汽油機、電動馬達、燃氣發動機及類似動力機械。
此外，所述馬達控制儀3與加速踏板5相連接，用于記錄關于加速踏板位置的說明并且為其分配駕駛員期望力矩。此外，所述馬達控制儀3構造用于根據駕駛員期望力矩來觸發所述驅動馬達4，使得其提供用于推動機動車1的基本上相當于駕駛員期望力矩的驅動力矩。
所述監控裝置2首先用于在慣性運行中監控驅動馬達的驅動情況。為此所述監控裝置2執行通過圖2的流程圖來說明的用于監控驅動裝置缺陷的方法。
在步驟Sl中檢查，是否存在慣性運行。這可以通過對加速踏板5的監控來進行， 其中如果機動車1的駕駛員完全松開加速踏板5或者將其置于其原始位置或者說靜止位置中，則應當存在慣性運行。
如果識別出慣性運行(選擇是)，那就在步驟S2中檢查，是否馬達系統內部也沒有其它的裝置向驅動馬達4要求驅動力矩。如果是這種情況(選擇是)，那用步驟S3繼續該方法，否則(選擇否)跳回到步驟Si。
在步驟S3中繼續檢查，馬達轉速是否大于最大的怠速轉速。最大的怠速轉速確定轉速范圍的解釋為怠速的上極限值。步驟S3的查詢對于內燃機來說保證，怠速調節器停用并且沒有向驅動馬達4要求附加的由激活的怠速調節器提供的驅動力矩。如果發現馬達轉速大于最大的怠速轉速(選擇是)，那就用步驟S4繼續該方法。否則(選擇否)就跳回到步驟Si。作為替代方案也可以將所述怠速調節器未激活這個信息直接傳輸給所述監控裝置。
如果不存在慣性運行(步驟Si，選擇否)并且/或者沒有其它的力矩要求裝置是有效的(步驟S2，選擇否)并且/或者馬達轉速小于最大的怠速轉速(步驟S3，選擇否)， 那就跳回到步驟Si。所述步驟Sl到S3可以以任意的順序來設置或者也可以僅僅部分地設置。比如以往僅僅為熱內燃機而沒有為電氣的驅動裝置設置怠速調節。
如果通過步驟Sl到S3的查詢發現，沒有力矩要求裝置是有效的，那就可以認為， 機動車1處于慣性運行中并且僅僅在滾動，其中其速度僅僅通過所聯接的驅動馬達4的摩擦損失來降低。在平面中，由于馬達牽引力矩的滾動摩擦而產生稍許的減速。對驅動裝置的監控旨在僅僅根據這種減速來進一步設計車速。因此在步驟S4中在發現沒有力矩要求裝置并且沒有怠速調節器是有效的時候，檢測當前的車速并且從所述當前的車速出發來求得速度閾值變化曲線，該速度閾值變化曲線在采取慣性運行的時刻對于具有特定量的速度閾值來說處于在采用慣性運行的時刻所檢測到的車速之上并且其變化曲線相應于機動車1 的僅僅由于滾動摩擦和馬達牽引力矩所引起的已知的或者事先測量的減速。所述速度閾值變化曲線可以優選作為速度閾值的具有負的梯度的線性的連續的變化曲線來表明。
在接下來的進程中在步驟S5中查詢，當前的車速是否處于在步驟S4中求得的速度閾值變化曲線之下。如果是這種情況(選擇是)，那就用步驟S6繼續該方法。在出現在步驟S5中通過關于速度閾值變化曲線對車速進行的檢查發現的缺陷情況時，實際的車速會很快上升超過在步驟S4中所形成的閾值變化曲線，這一點而后就使人識別出缺陷。這樣的缺陷可以在步驟S7中以合適的方式來表示。此外可以設置機動車的相應的緊急運行。
在步驟S6中比如通過與在步驟Sl到S3中相類似的查詢來檢查是否仍然沒有力矩要求裝置是有效的。如果仍然沒有其它的力矩要求裝置是有效的(選擇是)，那么在該實施方式中就跳回到步驟S5 (虛線)，否則跳回到步驟Sl并且按照步驟Sl到S3重新實施是否存在慣性運行這樣的查詢，因而為了重新實施上述檢查而等待下一次慣性運行。
如果在慣性運行的一開始不存在缺陷，那就會出現這樣的情況，即所述關于實際車速的速度閾值變化曲線由于對實際速度的錯誤的估算而偏離實際車速，從而擴大相應的通過速度閾值變化曲線預先給定的目前的閾值與實際的車速之間的量方面的間距。為了沒有隨著驅動馬達4的慣性運行的持續進行而得到擴張的并且由此更不敏感的監控范圍，有意義的是，在相對于實際速度的間距太大時重新初始化速度閾值變化曲線。也就是說，在另一種實施方式中在緊接著步驟S6 (選擇是)的接下來的步驟S8中可以檢查，實際的車速是否比通過所述速度閾值變化曲線預先給定的速度小特定的數值以上。如果是這種情況 (選擇是)，那就跳回到步驟S4并且在現在存在的目前的車速的基礎上重新求得速度閾值變化曲線。實際的速度與通過所述速度閾值變化曲線預先給定的速度之間的差值比如不應當大于處于1. 5與3km/h之間的值尤其2km/h。否則可以用步驟S9繼續該方法。
此外可以周期性地更新所述速度閾值變化曲線。比如可以在步驟S9中在額外地操縱制動器時要求較高的與在部分操縱制動器并且最大程度地補充充電時所保證的機動車1的制動減速相應的最小減速。為此根據制動力矩來擴大以所述速度閾值變化曲線為基礎的減速(負的時間梯度)并且從所述速度閾值變化曲線的閾值出發來對所述速度閾值變化曲線進行更新。
此外可能有必要的是，考慮到道路傾斜度信息，用于根據道路傾斜度來調整所述速度閾值變化曲線，因為車速尤其車速的變化主要受到道路傾斜度的影響。在碰到下坡時出現顯著的不是通過驅動馬達4本身產生的速度上升。為了能夠在慣性運行中實現速度監控的方案，因此有必要在所述速度閾值變化曲線中連續地考慮到道路傾斜度。所述道路傾斜度可以作為機動車加速度和縱向加速度的函數在馬達控制儀3中推導出來并且提供給其它的功能。所述縱向加速度一般在配備ESP系統的機動車中存在，因而目前對于馬達控制儀3中的一些功能來說道路傾斜度的計算比較常見。基本上可以將加速力或者減速力分配給所述道路傾斜度，道路傾斜度導致減速的梯度的變化，這種變化用于計算所述速度閾值變化曲線。尤其可以規定，使所述速度閾值變化曲線周期性地或者以有規律的時間間隔與目前的道路傾斜度相匹配。
可以通過道路傾斜度的正弦與在求取所述速度閾值變化曲線之前加到機動車減速上的9. 81m/s2的重力加速度相乘的方式來考慮到道路傾斜度。
權利要求
1.用于對機動車(1)的驅動系統的缺陷進行監控的方法，該方法具有以下步驟 -確定(Sl)機動車(1)是否處于慣性運行中，在慣性運行時機動車(1)的驅動裝置不應當提供驅動力矩；-如果確定所述慣性運行，則在目前的車速的基礎上求得(S2)時間上的速度閾值變化曲線；-如果目前的車速在存在著所述慣性運行的過程中超過通過所述速度閾值變化曲線預先給定的閾值，則確定(S5)缺陷。
2.按權利要求1所述的方法，其中根據在筆直的路段上機動車(1)的預先給定的減速來求得所述速度閾值變化曲線，其中所述預先給定的減速考慮到對機動車(1)的運動有影響的摩擦阻力。
3.按權利要求1或2所述的方法，其中根據道路傾斜度來對所述速度閾值變化曲線進行更新。
4.按權利要求1到3中任一項所述的方法，其中在通過所述速度閾值變化曲線預先給定的目前的閾值與當前的車速之間的差超過預先給定的差值時在目前的車速的基礎上重新求得所述速度閾值變化曲線。
5.按權利要求1到4中任一項所述的方法，其中根據機動車(1)的預先給定的制動減速來求得所述速度閾值變化曲線。
6.按權利要求1到5中任一項所述的方法，其中如果未操縱加速踏板(5)、所有的力矩要求裝置未激活并且怠速調節未激活，那就可以確定慣性運行。
7.監控裝置(2)，用于對機動車(1)的驅動系統的缺陷進行監控，其中該監控裝置(2) 構造-用于確定機動車(1)是否處于慣性運行中，在慣性運行時機動車的驅動裝置不應當提供驅動力矩；-用于在確定所述慣性運行時在目前的車速的基礎上求得時間上的速度閾值變化曲線.一入 ，-用于在存在所述慣性運行的過程中在車速超過通過所述速度閾值變化曲線預先給定的閾值時確定缺陷。
8.用于機動車的驅動系統，包括 -用于驅動機動車的驅動馬達(4)； -用于控制驅動馬達的馬達控制儀(3)； -按權利要求7所述的監控單元(2)。
9.計算機程序產品，包括程序代碼，該程序代碼在其在數據處理單元上執行時實施按權利要求1到6中任一項所述的方法。
全文摘要
本發明涉及對機動車的驅動系統的驅動裝置進行監控的方法和裝置。用于對機動車(1)的驅動系統的缺陷進行監控的方法具有以下步驟-確定(S1)機動車(1)是否處于慣性運行中，在慣性運行時機動車(1)的驅動裝置不應當提供驅動力矩；-如果確定所述慣性運行，則在目前的車速的基礎上求得(S2)時間上的速度閾值變化曲線；-如果目前的車速在存在著所述慣性運行的過程中超過通過所述速度閾值變化曲線預先給定的閾值，則確定(S5)缺陷。
文檔編號B60W50/02GK102529968SQ20111041107
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月12日 優先權日2010年12月13日
發明者E.伯格曼, J.里希特, S.策爾馬克 申請人:羅伯特·博世有限公司