CN103732889A - 用于对运行马达系统的控制器进行监控的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对驱动马达（2）的运行进行监控的方法，该方法具有以下步骤：-借助根据外部的预先规定（FWM）按照操控函数产生的调节量（S）来操控所述驱动马达（2）；-通过与调节量阈值（M_THR）的阈值比较对所述调节量（S）进行监控，其中所述调节量阈值（M_THR）根据借助监控函数产生的调节量要求和调节量偏移量（M_offset）来产生，其中所述监控函数代表对于所述操控函数的独立的模仿，其中根据所述驱动马达（2）的运行范围来可变地选择所述调节量偏移量（M_offset）。所述方法的构思在于，提供一种监控函数，在该监控函数中在力矩层面上提供具有偏移量的力矩阈值，其中为了更好地判别故障在所述燃烧发动机在滑行运行范围内的滑行运行中减小所述偏移量。

Description

用于对运行马达系统的控制器进行监控的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于机动车的驱动系统、尤其是用于对机动车的驱动马达的驱动力矩要求进行监控的方法。

背景技术

在具有用于驱动机动车的燃烧发动机的马达系统中，所述燃烧发动机通常借助马达控制器来操控，以通过所述驱动马达提供所期望的驱动力矩、即由驾驶员预先给定的驾驶员期望力矩。除了驾驶员期望力矩之外，在所述马达控制器中还考虑到其他力矩要求、例如用于换挡辅助、空转调节和急冲缓冲功能的力矩要求，以求取调节量力矩（Stellgr??enmoment），将该调节量力矩转换为相应的用于对燃烧发动机进行操控的调节器的操控量，从而提供相应的力矩。例如对于柴油发动机来说将所述调节量力矩尤其转换为有待喷射的燃料量。

为了防止车辆的无意加速，持久地对马达控制器的功能进行监控。为此，在所述马达控制器中将由所述燃烧发动机提供的实际力矩与单独地求取的力矩阈值进行比较，并且如果所述实际力矩超过所述力矩阈值，则触发故障反应。

为了在无故障的运行中防止误探测，要考虑到偏移量，也就是说要将所述力矩阈值规定得比所述实际力矩的在正常运行中可预料的值高出由所述偏移量确定的量。因此，在所提供的实际力矩和/或所要求的驾驶员期望力矩和/或其他力矩要求中存在小的误差时，能够防止带有误差地识别功能故障。尤其在滑行运行中，不可能用这样的力矩监控来进行误差识别，因为预设定的偏移量一般太大，以致于不能识别在滑行运行期间出现的故障。迄今为止，在滑行运行中出现的误差要用单独的滑行监控机构来识别。

发明内容

按照本发明规定了一种按权利要求1所述的用于对由驱动马达提供的驱动力矩进行监控的方法以及按并列权利要求所述的一种装置、一种马达系统和一种计算机程序产品。

本发明的其他有利的设计方案在从属权利要求中得到了说明。

上述方法的构思在于，提供一种监控函数，在该监控函数中在力矩层面上提供具有偏移量的力矩阈值，其中为了更好地判别故障在所述燃烧发动机在滑行运行范围内的滑行运行中减小所述偏移量。由此能够将在滑行运行中的滑行监控的已知状态转用到所述力矩监控上。

在滑行监控时进行故障识别的缺点是大的转速偏移量和长的反应时间。这些缺点被转移到具有小的转速偏移量和短的反应时间的力矩监控的故障识别范围中。尤其上述方法规定，在识别出滑行运行时将用于求取力矩阈值的偏移量减小可适用的值，从而由此能够在滑行运行中、也就是在具有低转速和小负载的运行范围内进行更加精确的故障识别。

按照第一方面规定了一种用于对驱动马达的运行进行监控的方法。该方法包括以下步骤：

-借助根据外部的预先规定按照操控函数来产生的调节量操控所述驱动马达；

-通过与调节量阈值的阈值比较对所述调节量进行监控，其中所述调节量阈值根据借助监控函数来产生的调节量要求和调节量偏移量来产生，

其中所述监控函数代表对于所述操控函数的独立的模仿，

其中根据所述驱动马达的运行范围来可变地选择所述调节量偏移量。

此外，所述调节量能够相当于调节力矩，所述调节量阈值能够相当于力矩阈值并且所述调节量偏移量能够相当于力矩偏移量。

按照另一种实施方式，能够产生所述调节量偏移量，其方式为在由偏移量函数产生的相关的偏移值上加上校正量，其中如果所述驱动马达处于预先确定的运行范围中，则所述校正量采用预先确定的第一校正值。

尤其所述预先确定的运行范围能够相当于滑行运行范围，如果所述外部的预先规定指出所述驱动马达应不提供驱动力矩，则尤其给定所述滑行运行范围。

能够规定，所述第一校正值是所规定的值或者取决于运行点的值。

此外，如果所述驱动马达处于所述预先确定的运行范围之外，所述校正量能够采用预先确定的第二校正值。

所述第二校正值能够相当于所规定的值并且尤其能够是0。

按照另一方面规定了一种用于对驱动马达的运行进行监控的装置，其中所述装置构造用于：

-借助根据外部的预先规定按照操控函数产生的调节量来操控所述驱动马达；

-通过与调节量阈值的阈值比较对所述调节量进行监控，其中所述调节量阈值根据借助监控函数来产生的调节量要求和调节量偏移量来产生，其中所述监控函数代表对于所述操控函数的独立的模仿，并且

-根据所述驱动马达的运行范围来可变地设定所述调节量偏移量。

按照另一方面规定了一种具有驱动马达和上述装置的马达系统。

按照另一方面规定了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码在其在数据处理装置上执行时实施所述上述方法。

附图说明

下面借助附图对本发明的优选的实施方式进行更详细的解释。附图示出：

图1是马达系统的示意性的方块图；并且

图2是用于产生力矩阈值的原理图，所述力矩阈值用于限定由控制单元预先给定的调节力矩。

具体实施方式

图1示意性地示出了具有驱动马达2的马达系统1，所述驱动马达能够通过一个或者多个用于提供预先给定的驱动力矩的调节量S来操控。所述调节量S例如能够由所要求的调节力矩或者说要提供的驱动力矩的参数求取。所述驱动马达2例如能够代表燃烧发动机。在使用柴油发动机的情况下，所述调节量S能够表明要喷入的燃料量。对于汽油发动机来说，所述调节量S能够表明用于对输入到所述燃烧发动机的汽缸中的空气进行控制的节气门的位置。

所述调节量S能够由关于在马达控制单元3中、尤其是在调节量块31中要提供的驱动力矩的参数产生。所述要提供的驱动力矩在所述马达控制单元3的控制块32中按照通常的操控函数由预先给定的、例如能够由加速踏板的位置推导出来的驾驶员期望力矩FWM以及其他外部的参量、例如附加机组例如空调器、变速器和类似附加机组的力矩要求产生。在所述控制块32中以已知的方式按照所述操控函数来求取所述要提供的驱动力矩M_B，并且在这一点上没有更详细地对用于求取所述有待提供的驱动力矩M_B的函数进行探讨。

此外，设置了监控块33，该监控块应对所述控制块32的按规定的功能进行检验，其方式为借助按照监控函数单独求取的力矩阈值M_THR来对所述关于要提供的驱动力矩M_B的参数进行检验。所述监控块33能够与所述控制块32构造在共同的控制器中或者说设有其自身的微型控制器或者单独地构造。

所述监控块33根据所述驱动马达2的运行点来产生作为调节量阈值的力矩阈值M_THR。借助所述力矩阈值M_thr来对要提供的驱动力矩进行监控，并且如果所述要提供的驱动力矩超过所述力矩阈值M_thr，则识别出故障。如果是这种情况，则开始故障反应，所述故障反应能够引起通报故障和/或开始应急运行或者切断所述驱动马达2。

如果识别出故障，那么所述监控单元33就以相应的方式操控所述调节量块31，从而借助所述调节量S中断对于所述驱动马达2的操控或者按照故障函数来产生调节量S，必要时在不考虑所述要提供的驱动力矩M_B的情况下进行。例如如果通过所述控制块32在所述调节量S的产生中识别出误差，则所述监控单元33能够作为故障函数通过对于所述调节量块31的相应操控来实施限定到1500Upm的临界转速的转速限定。

在图2中示出了一种原理图，该原理图用于示出用于在所述监控块33中产生力矩阈值M_thr的函数。在所述力矩描绘块21中，将所要求的力矩、如例如能够由加速踏板位置推导出来的驾驶员期望力矩FWM以及其他的附加力矩ZM₁、ZM₂、ZM₃转换为总力矩要求M_A，由所述总力矩要求M_A能够产生所述力矩阈值M_thr。

将所述力矩要求M_A输送给求和环节22，在该求和环节22中要在所述力矩要求M_A上加上一可变的力矩偏移量M_offset，以作为总和求取所述力矩阈值M_thr。

将所述力矩阈值M_thr输送给选择块23。该选择块23判断，是否对所述控制块32的当前的力矩要求M_B关于所述力矩阈值M_thr进行检验，或者如果识别出有效的滑行运行，这通过滑行-有效-信号SAS显示，则对所述控制块32的当前的力矩要求M_B关于为0的力矩阈值（M_thr=0）进行检验。如果保证在所述有效的滑行运行中由所述力矩描绘块21产生的力矩要求是0并且所述可变的力矩偏移量M_offset作为在所述滑行运行中的调节量偏移量同样是0，则能够放弃所述选择块23。

如果所有用于有效的滑行运行的条件都存在，则所述滑行-有效-信号SAS有效，也就是说它如此连接所述选择元件23，使得输出为0的力矩阈值M_thr。所述用于有效的滑行运行的条件能够是，没有操纵加速踏板（也就是说没有驱动力矩由所述驱动马达通过外部的预先规定被要求），所述空转调节无效并且/或者不存在外部的力矩要求。能够规定其他用于被激活的滑行-有效-信号SAS的条件。

只要所述滑行-有效-信号SAS无效，那么作为所述力矩要求M_A和力矩偏移量M_offset的总和产生所述力矩阈值M_thr。

所述力矩偏移量M_offset借助偏移量特性曲线族24由所述驱动马达2的运行点参数产生。所述运行点参数能够确定为形式为当前所提供的驱动力矩的负载L和关于转速的参数n。也能够考虑其他用于确定运行点的参数。

所述偏移量特性曲线族24在其输出端上提供相关的力矩偏移值rM_offset，首先将该相关的力矩偏移值rM_offset输送给减法环节25。在该减法环节25中，从所述相关的力矩偏移值M_offset中扣除偏移量校正值r_Korr，以减小所述相关的力矩偏移值rM_offset并且提供经过校正的相关的力矩偏移值rM_{offset_korr}。

在转换块26中，通过与预先给定的、能够由所述燃烧发动机提供的最大力矩相乘来将所述经过校正的相关的力矩偏移值rM_{offset_korr}的相关参量转换为力矩偏移量M_offset并且将其输送给所述求和环节22。

滑行运行信号SS表明，所述驱动马达是否在滑行运行范围内运行，根据该滑行运行信号SS来将第一校正值r_korr或者第二校正值作为相关的校正因数加载到所述减法环节25上。与所述滑行-有效-信号SAS不同，所述滑行运行信号SS表明可能存在滑行运行。所述滑行运行信号SS因此在进行所述滑行运行之前已经更早地有效，因为用于确定滑行运行的标准的数目相对于为了激活所述滑行-有效-信号SAS而必要的标准的数目得以减少。如果通过所述外部的预先规定（驾驶员期望力矩）没有要求驱动力矩，则尤其能够确定，所述驱动马达处于所述滑行运行范围内。

例如如果所述加速踏板位置是0并且已经将这个位置可选地保持了确定的消除抖动时间，则所述滑行-有效-信号SAS是有效的并且引起将所述相关的校正值r_korr加载到所述减法环节25上。在此不对其他的条件、例如空转调节器的干预或者类似条件进行检验。由此，在通过所述马达控制器3已经识别出通过所述滑行-有效-信号SAS来表示的有效的滑行运行之前，能够为了减小所述相关的力矩偏移值rM_offset而激活所述相关的校正值r_korr。

所述相关的校正值r_korr能够是固定地预先给定的值，该值通过减法减小了所述相关的力矩偏移量rM_offset。作为替代方案，所述相关的校正值r_korr也能够是固定地预先给定的因数。作为替代方案，所述相关的校正值r_korr能够通过（未示出的）校正值特性曲线族例如根据所述驱动马达2的运行点（负载、转速或类似参量）来产生。

Claims (10)

1. 用于对驱动马达（2）的运行进行监控的方法，具有以下步骤：

-借助根据外部的预先规定（FWM）按照操控函数产生的调节量（S）来操控所述驱动马达（2）；

-通过与调节量阈值（M_THR）的阈值比较对所述调节量（S）进行监控，其中所述调节量阈值（M_THR）根据借助监控函数产生的调节量要求和调节量偏移量（M_offset）来产生，

其中所述监控函数代表对于所述操控函数的独立的模仿，

其特征在于，

根据所述驱动马达（2）的运行范围来可变地选择所述调节量偏移量（M_offset）。

2. 按权利要求1所述的方法，其中所述调节量（S）相当于调节力矩，所述调节量阈值（M_THR）相当于力矩阈值并且所述调节量偏移量（M_offset）相当于力矩偏移量。

3. 按权利要求1或2所述的方法，其中产生所述调节量偏移量（M_offset），其方式为在由偏移量函数产生的相关的偏移值（rM_offset）上加上校正量（r_korr），其中如果所述驱动马达（2）处于预先确定的运行范围中，则所述校正量（r_korr）采用预先确定的第一校正值。

4. 按权利要求3所述的方法，其中所述预先确定的运行范围相当于滑行运行范围，如果所述外部的预先规定指出所述驱动马达（2）应不提供驱动力矩，则尤其给定所述滑行运行范围。

5. 按权利要求3或4所述的方法，其中所述第一校正值是所规定的值或者取决于运行点的值。

6. 按权利要求3到5中任一项所述的方法，其中如果所述驱动马达（2）处于所述预先确定的运行范围之外，则所述校正量（r_korr）采用预先确定的第二校正值。

7. 按权利要求6所述的方法，其中所述第二校正值相当于所规定的值并且尤其为0。

8. 用于对驱动马达（2）的运行进行监控的装置，其中所述装置构造用于：

-借助根据外部的预先规定按照操控函数产生的调节量（S）来操控所述驱动马达（2）；

-通过与调节量阈值（M_THR）的阈值比较对所述调节量（S）进行监控，其中所述调节量阈值根据借助监控函数产生的调节量要求和调节量偏移量（M_offset）来产生，其中所述监控函数代表对于所述操控函数的独立的模仿，并且

-根据所述驱动马达（2）的运行范围来可变地设定所述调节量偏移量（M_offset）。

9. 具有驱动马达（2）和按权利要8所述的装置的马达系统（1）。

10. 计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码在其在数据处理装置上执行时实施按权利要求1到7中任一项所述的方法。