CN107107917B - 用于断定在机动车中是否存在故障状态的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于断定在机动车（10）中是否存在故障状态的方法，在所述方法中，将所述机动车（10）的获取的速度值与能够预先确定的速度限值、尤其是数值零进行比较，并且根据所述比较来确定所述机动车（10）的实际运动状态，并且在所述方法中确定所述机动车（10）的标准运动状态，其中，根据所述实际运动状态与所述标准运动状态的比较来判定：故障状态是否存在。

Description

用于断定在机动车中是否存在故障状态的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于断定在机动车中是否存在故障状态的方法。此外，本发明涉及一种装置、尤其是控制器，所述控制器被设立用于实施所述方法。

背景技术

由DE 44 38 714 A1已知一种用于操控车辆的驱动功率的方法，其中，微型计算机被设置用于实施控制功能和监控功能。在此，由微型计算机来确定至少两个彼此独立的层面，其中，第一层面实施所述控制功能，并且第二层面实施所述监控功能。

发明内容

能够执行对扭矩的连续监控，其方式为：在内燃机中由燃料喷射时间借助于逆算法来推断出实际调设的扭矩，并且将所述扭矩与由行驶踏板位置推导出的驾驶员的扭矩期望进行比较。但是，这样的设计是耗费的，因为动力总成系统的操控软件中的变化或者应用中的变化引起监控软件中的变化。

具有独立权利要求1的特征的方法具有以下优点：对不期望的加速度的识别能够独立于功能软件的细节和应用数据来实施。因此，可以特别低耗费地执行所述方法。

根据本发明的方法基于以下认识，对机动车的动力总成系统的组件的控制能够以下述方式执行：将所述机动车的实际特性分解成状态。那么，复杂的控制能够借助于状态识别和状态的管理和状态变换例如借助于状态机来执行。

本发明提出，为了断定：在机动车中是否存在故障状态，确定所述机动车的实际运动状态和所述机动车的标准运动状态（Soll-bewegungszustand），并且根据所述实际运动状态与所述标准运动状态的比较来判定：是否存在故障状态。在此，所述实际运动状态由所述机动车的获取的速度值以下述方式来确定：将所述机动车的获取的速度值与能够预先确定的速度限值、尤其是数值零进行比较，并且根据这种比较来确定所述实际运动状态。也就是说，所述实际运动状态取决于：所述机动车的获取的速度值是大于、等于还是小于所述能够预先确定的速度限值。尤其能够规定，所述机动车的实际运动状态仅根据下述情况来确定：这三种选择中的哪种选择存在。这样的方法促成了特别简单并且高效的执行。

在另一方面中能够规定，所述机动车的实际运动状态也根据所述机动车的获取的加速度值与能够预先确定的加速度限值、尤其是数值零的比较来确定。尤其当所述机动车的运动状态的确定也仅根据获取的速度值或者获取的加速度值相应与能够预先确定的加速度限值的比较而实现时，由此能够以特别少量的不同的运动状态来执行对所述机动车的（纵向）运动的有效监控。因此，如此执行的方法特别简单。

根据另一方面能够规定，标准运动状态的第一集合配属于每个实际运动状态，其中，当确定的标准运动状态处于配属于确定的实际运动状态的第一集合中时，那么判定：故障状态不存在。所述方法可以特别简单并且能够扩展地（Skalierbar）设计，也就是说，所述方法对于下述情况是公开的：将其它标准运动状态添加到所述第一集合，这使得所述方法能够特别灵活地调整。

根据该方面的一种改进方案能够规定，当所述确定的标准运动状态不处于所述第一集合中时，那么判定：故障状态存在。有利的是，这里能够规定，包含在所述第一集合中的标准运动状态包括所有下述运动状态，所述运动状态在具有实际运动状态的无故障的运行中是可行的。如此执行的方法是特别可靠的。

作为替代方案或者补充方案，能够在另一方面中规定，标准运动状态的第二集合配属于每个实际运动状态，并且当所述确定的标准运动状态处于配属于所述确定的实际运动状态的第二集合中时，于是判定：故障状态存在。也就是说，所述第二集合包括这样的、有利的是所有下述标准运动状态，对于所述标准运动状态来说，在所述无故障的运行中相应的实际运动状态恰好不出现。所述方法具有以下优点：所述第二集合也就是刚好定义了实际运动状态的 “禁止的”的标准运动状态，并且能够通过添加其它标准运动状态来特别简单地将其它可能的故障状态添加到所述第二集合。因此，所述方法能够特别简单地扩展。

根据该方面的一种改进方案能够规定，当所述确定的标准运动状态不处于所述第二集合中时，那么所述第二集合是决定性的，也就是说判定：故障状态不存在。

作为上述提到的改进的方面的替代方案或者补充方案，当然能够完全一样有益地规定，实际运动状态的集合配属于每个标准运动状态。在此，从根本上重要的是：将由实际运动状态和标准运动状态确定的组合用于判定：故障状态存在或者故障状态不存在。

对于本领域技术人员而言可以理解的是：有利的是，上文提到的比较以下述公差来实施，所述公差考虑到所述获取的速度值的精确度或者所述获取的加速度值的精确度。

在另一方面中，本发明涉及：一种计算机程序，所述计算机程序构造用于：执行根据上面提及的方面之一所述的方法之一的所有步骤；一种电子的存储介质，在所述电子的存储介质上存储有所述计算机程序；以及一种控制器，所述控制器构造用于：执行根据上面提及的方面之一所述的方法之一的所有步骤。

附图说明

附图示例性地示出了本发明的一种特别有利的实施方式。其中：

图1示出了具有动力总成系统的机动车；并且

图2示出了用于本发明的一种实施方式的可行过程的流程图。

具体实施方式

图1示例性地示出了机动车10，所述机动车配备有电子的控制器20，所述电子的控制器又包括电子的存储介质21，并且根据本发明的方法能够在所述存储介质上进行。所述电子的控制器20操控例如内燃机。在该示例中所述车辆10此外包括制动器40，离合器50和起动器60。所示出的动力总成系统能够通过电池80和电机70进行混合，所述电机不仅能够发电机式地而且能够电气式地运行。针对有待由所述动力总成系统产生的扭矩的驾驶员期望的检测例如能够通过行驶踏板90来实现。所有这些组件和所述组件的组合的变型可行方案由现有技术已知并且这里仅用于对根据本发明的方法进行解释，所述方法能够独立于所述机动车10的动力总成系统的拓扑布局来实施。

此外能够设置：导航系统100，用所述导航系统尤其能够确定所述机动车10的位置和/或速度和/或加速度，用所述导航系统能够获取所述机动车的速度和/或加速度；加速度传感器120，用所述加速度传感器能够确定所述机动车10的（纵向）加速度；以及纵向斜度传感器130，用所述纵向斜度传感器能够确定车道的坡度，所述机动车10在所述车道上行驶。

图2示出了根据本发明的方法的一种可行的实施方式。

在第一步1000中获取所述车辆的实际运动状态。例如能够规定，当所述机动车10的获取的速度与数值零的比较得出：所述获取的速度具有数值零时，那么判定为停车状态。当获取的速度值与数值零的比较得出：所述机动车的获取的数值不等于零时，那么例如能够判定为行驶状态。

在下文中会对所述方法借助更加复杂的示例进行解释。作为可能的实际运动状态规定了状态“停车状态”、状态“起动”、状态“沿前进方向加速”、状态“恒定行驶”和状态“沿前进方向减速”。

当车辆的获取的速度值和获取的加速度值两者都具有数值零时，那么判定：所述实际运动状态对应于状态“停车状态”。当获取的速度值和获取的加速度值两者都具有大于零的数值时，那么判定：所述机动车10的实际运动状态对应于状态“沿前进方向加速”。当获取的速度值大于零并且获取的加速度值等于零时，那么判定：所述机动车10的实际运动状态对应于状态“恒定行驶”。当获取的速度值大于零并且获取的加速度值小于零时，那么判定：所述 机动车10的实际运动状态对应于状态“沿前进方向减速”。当断定：机动车10的获取的速度值从在第一时刻等于零的数值变化到在第二时刻大于零的数值，并且获取的实际加速度值大于零时，那么判定：所述车辆状态对应于状态“起动”。

接下来是步骤1010，在所述步骤中获取所述机动车10的标准运动状态。这里例如能够在元组（Tupel）中以编码的方式保存：所述离合器50是打开还是闭合，所述离合器是否从打开到闭合来改变其打开状态，所述内燃机30是开启还是关闭，所述起动器60是开启还是关闭，所述行驶踏板90是否恒定地致动或者其致动度（Aktuierungsgrad）是否提高，等等。所有这些状态变量的元组描述了所述标准运动状态，也就是说根据所述元组的数值来判定：可能的标准运动状态中的哪种可能的标准运动状态存在。

接下来是步骤1020，在所述步骤中，针对五个可能的实际运动状态的每个实际运动状态来分别获取标准运动状态的第一集合。所述集合例如能够保存在所述控制器20的存储器中。例如能够规定，配属于状态“停车状态”的第一集合包括以下标准运动状态：

（离合器50打开，车道斜度等于零，制动器40致动），

（内燃机30关闭，离合器50闭合）。

配属于状态“起动”的第一集合例如包括以下标准运动状态：

（离合器50从打开变为闭合，内燃机30以恒定的负荷开启），

（离合器50闭合，起动器60从关闭变为开启）

（离合器50闭合，起动器60关闭，车道斜度为负，制动器40的致动度从致动变为未致动）。

配属于状态“加速”的第一集合例如包括以下标准运动状态：

（行驶踏板90的致动度上升，车道斜度小），

（行驶踏板90的致动度保持不变，车道斜度为负），

（行驶踏板90的致动度保持不变，离合器50从闭合变为打开，内燃机30以恒定的负荷开启），

（行驶踏板90的致动度保持不变，由风力传感器140获取的风反作用力下降），

（行驶踏板90的致动度保持不变，离合器50闭合，电机70的运行模式从发电机式变为马达式，电池80不是空的）。

配属于状态“恒定行驶”的第一集合例如包括以下标准运动状态：

（车道斜度上升，行驶踏板90的致动度以相应的程度上升），

（车道斜度下降，行驶踏板90的致动度以相应的程度下降）。

状态“减速”的第一集合例如包括以下标准运动状态：

（离合器50从闭合变为打开，车道斜度为正），

（行驶踏板90的致动度下降，车道斜度为零），

（行驶踏板90的致动度恒定，借助于风力传感器140获取的反作用力下降），

（行驶踏板90的致动度恒定，离合器50闭合，电机70的运行模式从马达式变为发电机式，电池80未完全充满）。

接下来是步骤1030，在所述步骤中获取：在步骤1010中获取的标准运动状态是否包含在所述第一集合中，所述第一集合配属于在步骤1000中获取的实际运动状态。如果这不是这种情况，那么接下来是步骤1040，那么判定：在所述机动车10中存在故障。作为反应例如能够规定，所述机动车10的驱动装置转换成能够可靠地控制的紧急运行。

否则，如果获取的标准运动状态包含在所提到的第一集合中，那么在步骤1050中判定：在步骤1030中不能诊断出故障，并且确定第二集合，所述第二集合类似于在步骤1020中定义的状态集合针对获取的实际运动状态来确定状态的集合。包含在所述第二集合中的标准运动状态恰好是下述标准运动状态，所述标准运动状态在所述机动车10的无故障运行中不允许与所述实际运动状态共同出现。

配属于状态“恒定行驶”的第二集合例如包括以下标准运动状态：

（车道斜度上升，行驶踏板90的致动度下降，制动器40未致动），

（车道斜度下降，行驶踏板90的致动度上升，制动器40未致动）。

在步骤1060中检查：在步骤1010中获取的标准运动状态是否包含在第二集合中，所述第二集合在步骤1050中获取。如果这是这种情况，那么接下来是步骤1070，在所述步骤中类似于步骤1040来断定：故障存在，并且如有必要转换成能够可靠地控制的紧急运行。否则接下来是步骤1080，在所述步骤中判定：所述车辆10已经被诊断为无故障，并且根据本发明的方法结束。

相应的第一集合的检查的机制（Mechanismus）是可选择的，也就是说能够规定，能够省略：在步骤1020中所述第一集合的确定和在步骤1030中所属的检查：在步骤1010中获取的标准运动状态是否包含在第一集合中，所述第一集合配属于在步骤1000中获取的实际运动状态，并且从步骤1010直接分支到步骤1050。

相应的第二集合的检查的机制也是可选择的，也就是说能够规定，能够省略：在步骤1050中所述第二集合的确定和在步骤1060中所属的检查：在步骤1010中获取的标准运动状态是否不包含在第二集合中，所述第二集合配属于在步骤1000中获取的实际运动状态，并且从步骤1030代替到步骤1050而直接分支到步骤1080。

对于本领域技术人员而言可以理解的是，根据本发明的方法能够以软件的方式执行，或者能够以硬件的方式执行，或者能够部分以软件的方式并且部分以硬件的方式执行。

Claims (14)

1.用于断定在机动车（10）中是否存在故障状态的方法，

其中，将所述机动车（10）的获取的速度值与能够预先确定的速度限值进行比较，并且根据所述比较来确定所述机动车（10）的实际运动状态，

其中，确定所述机动车（10）的标准运动状态，

其中，标准运动状态的第一集合配属于确定的实际运动状态并且存储所述第一集合，

其中，当确定的标准运动状态处于所述第一集合中时，那么判定：故障状态不存在，并且

其中，当所述确定的标准运动状态不处于所述第一集合中时，那么判定：故障状态存在。

2.按权利要求1所述的方法，其中，也将所述机动车（10）的获取的加速度值与能够预先确定的加速度限值进行比较，并且也根据所述比较来确定所述机动车（10）的实际运动状态。

3.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中，标准运动状态的第二集合配属于每个实际运动状态，其中，当所述确定的标准运动状态处于配属于所述确定的实际运动状态的第二集合中时，那么判定：故障状态存在。

4.按权利要求3所述的方法，其中，当所述确定的标准运动状态不处于所述第二集合中时，那么判定：故障状态不存在。

5.按权利要求1到2中任一项所述的方法，其中，当所述获取的速度值等于零并且所述获取的加速度值等于零时，所述实际运动状态确定为停车状态。

6.按权利要求1到2中任一项所述的方法，其中，当所述获取的速度值不等于零并且所述获取的加速度值不等于零，并且获取的速度值和获取的加速度值具有相同的符号时，所述实际运动状态确定为加速状态。

7.按权利要求1到2中任一项所述的方法，其中，当所述获取的速度值不等于零并且所述获取的加速度值等于零时，所述实际运动状态确定为恒定行驶状态。

8.按权利要求1到2中任一项所述的方法，其中，当所述获取的速度值不等于零并且所述获取的加速度值不等于零，并且获取的速度值和获取的加速度值具有相反的符号时，所述实际运动状态确定为减速状态。

9.按权利要求1到2中任一项所述的方法，其中，当在第一时刻获取的速度值等于零并且在之后的第二时刻获取的速度值不等于零，并且在所述第二时刻获取的加速度值不等于零并且具有如所述在第二时刻获取的速度值相同的符号时，所述实际运动状态确定为起动状态。

10.按权利要求1到2中任一项所述的方法，其中，所述机动车（10）的标准运动状态根据所述机动车（10）的操纵元件（90）的获取的开关状态和/或根据所述机动车（10）的获取的环境状态和/或根据所述机动车（10）的动力总成系统的组件（30、40、50、60、80）的获取的运行状态来确定。

11.按权利要求1所述的方法，其中，将所述机动车（10）的获取的速度值与数值零进行比较。

12.按权利要求2所述的方法，其中，将所述机动车（10）的获取的加速度值与数值零进行比较。

13.电子的存储介质（21），在所述电子的存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被设立用于：执行按权利要求1到12中任一项所述的方法之一的所有步骤。

14.控制器（20），所述控制器被设立用于：执行按权利要求1到12中任一项所述的方法之一的所有步骤。

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