CN108791310A - 用于监测车辆的驱动装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监测车辆的驱动装置的方法，其中对比由驱动控制单元预先给定的运动参数与测量的运动参数，并且由对比出发来识别所述驱动装置的故障。

Description

用于监测车辆的驱动装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于监测车辆的驱动装置的方法。

背景技术

由现有技术已知自主的地面运输工具。在自主的地面运输工具的运行中出于不同的原因需要可靠地识别该车辆的速度。该车辆真实的实际速度在此不允许超出测量的速度加上公差。因为速度信息与安全相关，故而速度信息必须满足安全级别PLr d。迄今为止，已知两种方法用于可靠地测量轮子的速度，在该轮子上带有转速发送器。

一种可能性是使用根据ISO13849研发的本质安全的转速发送器。这种转速发送器通常在内部具有冗余。安全的传递机构被使用特殊方法研发出来。这种转速发送器花费大且昂贵。另一种可能性是使用两个冗余的转速发送器，并且在一受保护的控制装置中对两个转速发送器的信号进行可信度测试。

由现有技术已知的用于确定自主的地面运输工具的速度的方法具有以下缺点，即要么必须使用两个转速发送器要么必须使用一个昂贵的具有内部冗余的转速发送器。因此存在如下需求，即提供一种用于监测车辆的、特别是自主的地面运输工具的驱动装置的方法，该方法能够保证可靠地检测到车辆的速度，而且不会造成用于冗余的转速检测的成本。

发明内容

对此，根据权利要求1所述的用于监测车辆的驱动装置的方法具有以下优点，即，对比由驱动控制单元预先给定的运动参数和测量的运动参数，并且由对比出发来识别驱动装置的故障。

有利的设计方案是从属权利要求的内容。

有利的是，运动参数是驱动装置的旋转组件的转速或者由转速导出的量。在此驱动装置的旋转组件可以特别是被马达驱动的轴或者是与被驱动的轴抗相对转动地连接的轮子。

有利的是，由本质安全的监测单元进行对比。特别地，如果监测单元是相应于ISO13849的要求研发出的话，那么该监测单元就被称为本质安全的。在有利的设计方案中，该本质安全的监测单元是在物理上与驱动控制单元分开的组件。在尤其有利的设计方案中，本质安全的监测单元和驱动控制单元是两个彼此不直接相互连接的计算单元，从而保证了监测单元中的输出量不是驱动控制单元的输入量。因此能够排除既涉及驱动控制单元也涉及监测单元的共因故障、即所谓的Common-Cause-Failures。

有利的是，由转速传感器检测驱动装置的旋转组件的实际转速，并且由转速传感器的信号出发来获知测量的运动参数。在此，测量的运动参数可以特别是车辆的实际速度。

有利的是，预先给定的运动参数由系统控制部预先给定，且预先给定的运动参数被传输至驱动控制单元和监测单元。在此，系统控制部可以特别是计算单元，该计算单元既不同于监测单元也不同于驱动控制单元。在其他有利的设计方案中，系统控制部和驱动控制单元分别是在一个共同的计算单元内部的软件模块或硬件区域。有利的是，在本发明的每一种实施方式中，系统控制部都和监测单元分开，从而保证了监测单元不是系统控制部的一部分。

有利的是，预先给定的运动参数和测量的运动参数的对比包括故障去抖动（Fehlerentprellung）。特别地，故障去抖动可以是称作漏桶算法（Leaky Bucket）的累计去抖动（Integralentprellung）。在此会不断地累计（aufintegriert）一调节偏差，该调节偏差是预先给定的运动参数和测量的运动参数之差。如此产生的累计值的数值以固定的比率缩小。如果累计值的数值达到阈值，就会触发故障反应。替代地，可由此实现故障去抖动，即，预先给定的运动参数和测量的运动参数之差或者该差的数值在预先给定的时间段内必须位于可预先给定的阈值之上。

此外有利的是一种装置，其设置用于实施根据本发明的方法的每一个步骤。

此外有利的是一种计算机程序产品，其设置或通过编写设置用于实施根据本发明的方法的每一个步骤。

此外有利的是一种存储介质以及一种控制单元，在该存储介质上存储有根据本发明的计算机程序，该控制单元包括根据本发明的存储介质。

特别地，根据本发明的方法用于监测自主的地面运输工具的驱动装置。

附图说明

接下来根据附图更详细地说明本发明的实施例。其中：

图1示出了车辆的示意图，该车辆设置用于实施根据本发明的方法的实施例。

具体实施方式

图1示出了车辆10的示意图，该车辆设置用于实施根据本发明的方法的实施例。该车辆10特别是自主的地面运输工具。车辆10包括驱动装置，驱动装置又包括马达12、与马达相连的轴11以及通过轴11驱动的轮子。驱动装置还包括驱动控制单元13以及其他未示出的组件。轴11是驱动装置的旋转组件。

车辆10包括系统控制部14以及监测单元17和转速传感器16，系统控制部又包括存储器15。转速传感器16如此安装在轴11、即驱动装置的旋转组件上，使得转速传感器检测到轴11的转速并且将代表轴11的转速的信号传输至监测单元17。监测单元17通过信号管线与系统控制部14相连。系统控制部14通过信号管线与驱动控制单元13相连，驱动控制单元又通过信号管线与马达12相连，从而驱动控制单元13能够以预先给定的运动参数加载马达12。

接下来将描述根据本发明的方法的实施例。系统控制部14预先给定例如额定速度或额定转速形式的运动参数，并将预先给定的运动参数传输至驱动控制单元13。驱动控制单元13与预先给定的运动参数相应地控制马达12，从而马达使轴11以及与轴11相连的轮子进行转动。轴11中的转动由转速传感器16检测。转速传感器由此检测到驱动装置的旋转组件、即轴11的实际转速。由转速传感器16的信号出发，通过监测单元17获知轴11的测量的运动参数、特别是测量的转速。系统控制部14将预先给定的运动参数传递至监测单元17。在替代的设计方案中设置为，通过监测单元读出预先给定的运动参数从系统控制部14到驱动控制单元13的传输，使得监测单元17获知预先给定的运动参数11。这时，在监测单元17中进行预先给定的运动参数与测量的运动参数的对比。特别地，在此对比转速要求、即额定转速与测量的转速。

在此为了故障去抖动可设置为，累计预先给定的运动参数和测量的运动参数之差的数值、即额定转速和测量的转速之差的数值，并且不断地以可预先给定的值来减小累计值。如果累计值尽管不断减小还是会超过可预先给定的阈值，那么就会触发故障反应、例如马达12关断。

对于根据本发明的方法来说有意义的是，转速传感器16的信号不被用作针对驱动控制单元13的输入量，因为驱动控制单元13和转速传感器16必须确保足以抵抗共因故障、即所谓的Common-Cause-Failures。因为测量的转速和额定转速的对比发生在监测单元17中，监测单元特别是本质安全的监测单元，所以利用所介绍的根据本发明的方法的实施例提出了一种用于监测车辆10的驱动装置的可靠的方法。

Claims (10)

1.用于监测车辆（10）的驱动装置的方法，其特征在于，对比由驱动控制单元（13）预先给定的运动参数和测量的运动参数，并且由对比出发来识别所述驱动装置的故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动参数是所述驱动装置的旋转组件（11）的转速或者由所述转速导出的量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由本质安全的监测单元（17）进行对比。

4.根据权利要求2或引用了权利要求2的权利要求3所述的方法，其特征在于，由转速传感器（16）检测所述驱动装置的旋转组件（11）的实际转速，并且由所述转速传感器（16）的信号出发来获知所述测量的运动参数。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述预先给定的运动参数由系统控制部（14）预先给定，且所述预先给定的运动参数被传输至所述驱动控制单元（13）和所述监测单元（17）。

6.根据前面权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述预先给定的运动参数和所述测量的运动参数的对比包括故障去抖动。

7.装置，其设置用于实施根据前面权利要求中的任一项所述的方法的每一个步骤。

8.计算机程序产品，其设置或通过编写设置用于实施根据前面权利要求中的任一项所述的方法的每一个步骤。

9.存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求8所述的计算机程序。

10.控制单元，其包括根据权利要求9所述的存储介质。