CN104325981B - 用于避免机动车的不期望的加速的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控机动车（1）的方法，其中当所述机动车（1）处于停止状态并且满足至少一个与监控相关的条件时，根据停止状态监控方法触发故障反应，所述与监控相关的条件显示了所述机动车（1）的即将到来的不期望的加速。

Description

用于避免机动车的不期望的加速的方法和装置

技术领域

本发明整体上涉及机动车，并且尤其涉及一种用于运行机动车用的马达系统的方法，利用所述方法可以避免机动车的不期望的加速。

背景技术

机动车中的马达系统的运行是安全攸关的，因此连续设置了用于监控按照规定的功能的措施。在监控时，三层概念是尤其普遍的，在所述三层概念中通过基于力矩或加速的监控功能监控控制设备功能。因此应由此避免机动车的不期望的加速，正如可能例如由于马达操作设备中的软件或硬件故障所导致的加速。

当求得的机动车的马达力矩或者求得的加速度并非合理时和/或所监控的参数的预先给定的最大允许值被超过时，所述监控通常触发故障反应。该方法能够实现对于正常行驶状态下出现的故障的足够快速的反应。

出于公差原因，阈值以及识别时间被应用在目前的用于识别不期望的加速度的方法中，所述阈值和识别时间适用于较高速度下的行驶状态，但是不能在接近于静止的速度范围中的故障状况下保证足够快速的反应。实时监控方法尤其需要过长的持续时间，以避免例如撞到直接在机动车前横穿马路的行人。

发明内容

按照本发明，设置：一种用于监控机动车的方法，其中当所述机动车处于停止状态并且满足至少一个与监控相关的条件时，根据停止状态监控方法触发故障反应，所述与监控相关的条件显示了所述机动车的即将到来的由于马达操作设备中的软件或硬件故障所导致的不期望的加速；以及一种用于监控机动车的装置，其中构造所述装置以便当所述机动车处于停止状态并且满足至少一个与监控相关的条件时，根据停止状态监控方法触发故障反应，所述与监控相关的条件显示了所述机动车的即将到来的由于马达操作设备中的软件或硬件故障所导致的不期望的加速；一种具有马达系统以及按照本发明的装置的机动车以及一种计算机程序。

本发明其他有利的设计方案包括：除了所述停止状态监控方法之外，还实施一种基于力矩或基于加速的监控方法；其中当所述机动车的速度低于预先给定的速度阈值时，采用所述停止状态；其中当存在小于预先给定的力矩要求阈值的力矩要求时，采用所述停止状态；其中当存在制动要求时，采用所述停止状态；其中当所述机动车的驱动马达的转速高于预先给定的转速阈值，而传动系并未打开并且所述驱动马达的转速的梯度大于预先给定的梯度阈值时，存在一种与监控相关的条件；其中当所述机动车的驱动马达的转速和传动系中的传动机构的传动比的乘积大于预先给定的驱动轮转速阈值并且所述驱动马达的转速和传动比的乘积的时间导数超过预先给定的梯度阈值时，存在一种与监控相关的条件；其中当所述机动车的驱动轮的转速的梯度超过预先给定的驱动轮转速阈值并且传动比不等于零时，存在一种与监控相关的条件；其中当所述机动车的驱动马达的马达力矩大于预先给定的力矩阈值并且传动比不等于零时，存在一种与监控相关的条件。

按照第一方面，设置一种用于监控机动车的马达系统的方法，其中当所述机动车处于停止状态并且满足至少一个与监控相关的条件时，根据停止状态监控方法触发故障反应，所述与监控相关的条件显示了所述机动车的即将到来的不期望的加速。

上述方法能够实现用于从静止状态或者说从接近静止的速度范围中突然出现不期望的或者说错误的加速的特殊情况的快速故障反应，正如在在红绿灯或者人行横道前可能出现的情况那样，以避免停留在机动车前的行人的危险。进一步还确保了，上述监控方法不会对正常行驶操作中的动力性产生不良影响。

对此，当机动车处于停止状态，也就是说静止不动或者仅仅以非常低的速度运动时，应用附加的监控标准，其中所述附加的监控标准区别于基于力矩或基于加速的监控。

可以规定，当所述机动车的速度低于预先给定的速度阈值时，采用所述停止状态。

此外，可以确定所述停止状态存在着力矩要求，所述力矩要求小于预先给定的力矩要求阈值。

尤其当所述速度小于预先给定的速度阈值并且由驾驶员未发出力矩要求或者仅仅进行非常低的力矩要求，或者所述驾驶员对制动踏板进行操作时，识别所述停止状态。在确定了机动车的停止状态的情况下，对其他的监控标准进行检测并且当所述监控标准被满足时，识别所述机动车的不期望的加速度并且触发故障反应。

此外，除了所述停止状态监控方法之外，还实施一种基于力矩或基于加速的监控方法，以监控源于与所述停止状态不同的行驶状态的不期望的加速度。

根据一种实施方式，当存在制动要求时，采用所述停止状态。

此外，当机动车的驱动马达的转速高于预先给定的转速阈值，而传动系并未打开并且所述驱动马达的转速的梯度大于预先给定的梯度阈值时，可以存在一种与监控相关的条件。这一点尤其在具有液力离合器（Wandlerkupplung）的自动变速器中是有利的，因为错误的马达力矩在不期望的机动车变速前就已经通过可变的滑动导致了明显的马达转速提升。

当机动车驱动马达的转速和传动系中的传动机构的传动比的乘积大于预先给定的驱动轮转速阈值并且驱动马达的转速和传动比的乘积的时间导数超过预先给定的梯度阈值时，可以替代地或附加地存在一种与监控相关的条件。

当机动车的驱动轮的转速的梯度超过预先给定的驱动轮转速阈值并且传动比不等于零时，可以替代地或附加地存在一种与监控相关的条件。

当驱动马达、例如混合动力车辆中的附加的电动机的马达力矩大于预先给定的力矩阈值并且传动比不等于零时，可以替代地或附加地存在一种与监控相关的条件。

根据另一方面，设置一种用于监控机动车的马达系统的装置，其中构造所述装置，以便当所述机动车处于停止状态并且满足至少一个与监控相关的条件时，根据停止状态监控方法触发故障反应，所述与监控相关的条件显示了即将到来的不期望的加速。

根据另一方面设置具有马达系统和上述装置的机动车。

根据另一方面设置计算机程序，设立所述计算机程序以执行上述方法的所有步骤。

附图说明

接下来根据附图对本发明的优选实施方式进行详细阐述。附图示出：

图1是具有马达系统的机动车的示意图，所述马达系统具有内燃机以及马达控制设备；并且

图2是用于阐明监控机动车用的方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出了具有例如构造为内燃机的驱动马达2的机动车1，所述驱动马达通过离合器3与传动系（未示出）耦合。通过马达控制设备4触发所述驱动马达2，尤其基于来自驾驶员或（未示出的）驾驶员辅助系统的力矩要求。

驾驶员可以通过对加速踏板5的操作给出力矩要求。此外，可以设置制动踏板6，通过对所述制动踏板的操作，所述驾驶员传递出期望执行制动过程的信号或者用信号传递制动要求。基于形式为驾驶员期望力矩的力矩要求，所述马达控制设备4求得用于驱动马达2的相应的触发参数或调整参数，所述力矩要求例如由加速踏板5的加速踏板位置推导出。在内燃机作为驱动马达2的情况下，所述调整参数包括节气门调整参数、喷射阀调整参数、凸轮轴调整参数，废气门阀调整参数和/或类似参数。所述调整参数由有待通过所述马达控制设备4调整的马达力矩求得。在电动机作为驱动马达2的情况下，所述调整参数可以是施加的马达电压或者由此产生的马达电流。所述驱动马达2也可以构造为由电动机和内燃机组成的混合动力的驱动系统。

为了检测马达控制设备4的按照规定的功能，设有监控单元7，所述监控单元监控所述驱动马达的触发并且在故障情况下触发故障反应，所述故障反应使得机动车1或者说机动车1的马达系统处于一种安全的状态。所述监控单元7通常集成设置在马达控制设备4中并且是三层监控概念的组成部分。所述监控单元7具有监控功能，以便执行马达控制设备4的传统的、基于力矩或基于加速的监控。

为了在机动车1由静止状态或低速度状态突然出现的不期望的加速的情况下做出故障反应，正如其通常在红绿灯或者人行横道前的行驶状况那样，然而传统概念不会采用基于力矩或基于加速的监控。尤其利用执行的传统的监控方法的识别持续时间过久，以至于上述行驶状态中的为了排除例如直接停留在机动车之前的行人的危险的故障反应出现过晚，所述行人。其中的原因在于例如被过高估计的阈值以及用于监控单元7的监控功能的过长的识别时间。

图2示出了用于阐明监控单元7中附加执行的、用于在机动车1的不期望的加速的状况下探测并且执行故障反应的方法的流程图。

在步骤S1中检测机动车1是否处于停止状态。所述停止状态相当于一种存在所述机动车1的静止状态或者以非常低的速度进行的行驶并且没有力矩要求的状态。这一点可以通过相应的速度传感器8确定，所述速度传感器与机动车1的驱动轮9耦合。如果马达控制设备4从速度传感器8获得的速度数据等于零，那么所述方法继续进行到用于进一步故障识别的步骤S10。

当所述速度数据不等于零时，替代地在步骤S2中检测所述速度数据是否显示了机动车1的速度，所述速度小于预先给定的速度阈值。如果不是这种情况（选择：否）时，则跳转回到步骤S1，因为未求得与监控相关的行驶状态。

在步骤S3中检测是否存在力矩要求，例如通过检测加速踏板5的加速踏板位置，通过检测来自于驾驶员辅助系统中的数据或通过确定所述制动踏板6被操作。通过与预先给定的力矩要求阈值进行阈值比较可以识别出驾驶员的不存在的或者非常低的力矩要求。

当在步骤S3中确定不存在或仅仅存在可以忽视的力矩要求（选择：是）时，所述方法继续进行到步骤S4以检测与监控相关的故障。否则（选择：否）跳转回到步骤S1。

在步骤S4中关于与监控相关的故障的存在的检测可以通过不同方式进行。当存在一个或多个下述条件时，尤其可以确定故障情况：

a）所述驱动马达2的转速高于预先给定的阈值，传动系未打开，也就是说离合器3在驱动马达2和驱动轮9中间至少引起了滑动的力的传递，并且驱动马达2的转速的梯度大于预先给定的梯度阈值；

b）驱动马达2的转速和传动系中的传动机构3的传动比的乘积大于预先给定的驱动轮转速阈值并且驱动马达2的转速和传动比的乘积的时间导数超过预先给定的梯度阈值。对此，可对于传动比来说同样收集并且提供随时间变化的参数，以至于离合器的滑动也可以被注意到。驱动马达2的转速和传动比的乘积的时间导数尤其可以换算为机动车1的加速度，之后关于加速度阈值并且尤其鉴于超过加速度阈值监控所述加速度；

c）驱动轮9的转速的梯度超过预先给定的驱动轮转速梯度阈值并且所述传动比不等于零，也就是说在驱动马达2和驱动轮9之间存在耦合；

d）驱动马达2的马达力矩大于预先给定的力矩阈值并且所述传动比不等于零。在混合动力车辆中，所述驱动力矩在此可以根据混合动力概念对应于所有驱动马达或驱动马达的仅仅一部分的总驱动力矩。

当一个或多个上述条件a）至d）被满足时（选择：是），存在故障并且所述故障会触发故障反应。作为故障反应，可以例如在步骤S5中中断燃料喷射或者去激活所述马达控制设备4的功能。替代地，对力的传递进行干预是可设想的，例如对传动装置控制设备的中性驾驶等级要求和/或对制动系统或对驱动马达2的制动力要求。

当驱动马达2或所述驱动马达其中之一为电机时，中性力矩可以在故障情况下通过电机的相支线（Phasenstrang）接通主动短路或要求制动力矩。

如果上述条件a）至d）没有被满足（选择：否），那么所述方法重复步骤S1至S4。

Claims (13)

1.用于监控机动车（1）的方法，其中当所述机动车（1）处于停止状态并且满足至少一个与监控相关的条件时，根据停止状态监控方法触发故障反应，所述与监控相关的条件显示了所述机动车（1）的即将到来的由于马达操作设备中的软件或硬件故障所导致的不期望的加速。

2.按照权利要求1所述的方法，其中除了所述停止状态监控方法之外，还实施一种基于力矩或基于加速的监控方法。

3.按照权利要求1所述的方法，其中当所述机动车（1）的速度低于预先给定的速度阈值时，采用所述停止状态。

4.按照权利要求3所述的方法，其中当存在小于预先给定的力矩要求阈值的力矩要求时，采用所述停止状态。

5.按照权利要求3或4所述的方法，其中当存在制动要求时，采用所述停止状态。

6.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其中当所述机动车的驱动马达（2）的转速高于预先给定的转速阈值，而传动系并未打开并且所述驱动马达（2）的转速的梯度大于预先给定的梯度阈值时，存在一种与监控相关的条件。

7.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其中当所述机动车（1）的驱动马达（2）的转速和传动系中的传动机构的传动比的乘积大于预先给定的驱动轮转速阈值并且所述驱动马达（2）的转速和传动比的乘积的时间导数超过预先给定的梯度阈值时，存在一种与监控相关的条件。

8.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其中当所述机动车（1）的驱动轮（9）的转速的梯度超过预先给定的驱动轮转速阈值并且传动比不等于零时，存在一种与监控相关的条件。

9.按照权利要求1至4所述的方法，其中当所述机动车的驱动马达（2）的马达力矩大于预先给定的力矩阈值并且传动比不等于零时，存在一种与监控相关的条件。

10.用于监控机动车（1）的装置，其中构造所述装置以便当所述机动车（1）处于停止状态并且满足至少一个与监控相关的条件时，根据停止状态监控方法触发故障反应，所述与监控相关的条件显示了所述机动车（1）的即将到来的由于马达操作设备中的软件或硬件故障所导致的不期望的加速。

11.具有马达系统以及按照权利要求10所述的装置的机动车。

12.电子存储媒介，在所述电子存储媒介上存储计算机程序，所述计算机程序被设立用于执行按照权利要求1至9中任一项所述的方法的所有步骤。

13.电子控制设备，所述电子控制设备具有按照权利要求12所述的电子存储媒介。