DE102019219682A1 - Verfahren zur Steuerung eines wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs, welches Kraftfahrzeug eine der Antriebseinrichtung zugeordnete Erfassungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Fehlerzustand der Antriebseinrichtung zu erfassen, wobei das Kraftfahrzeug bei einem erfassten Fehlerzustand der Antriebseinrichtung in einen festgestellten Zustand überführt oder in einem festgestellten Zustand gehalten wird, wobei in dem festgestellten Zustand des Kraftfahrzeugs wenigstens eine Diagnosefunktion zur Verifizierung und/oder Klassifizierung des Fehlerzustands durchgeführt und basierend auf dem Ergebnis der Diagnosefunktion ein weiterer Betriebszustand, insbesondere ein Betrieb oder eine Stilllegung, des Kraftfahrzeugs festgelegt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs, welches Kraftfahrzeug eine der Antriebseinrichtung zugeordnete Erfassungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Fehlerzustand der Antriebseinrichtung zu erfassen.
  • Kraftfahrzeuge mit einer oder mehreren elektrischen Antriebseinrichtungen und Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines solchen Kraftfahrzeugs sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Kraftfahrzeuge sind beispielsweise zur Fahrt mit rein elektrischem Antrieb oder in Kombination mit Verbrennungsmotoren ausgebildet, wobei die wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung zumindest zeitweise und/oder teilweise das für den Antrieb des Kraftfahrzeugs erforderliche Drehmoment aufbringt. Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass derartigen Antriebseinrichtungen eine Erfassungseinrichtung zugeordnet werden kann, die dazu ausgebildet ist, einen oder mehrere Fehlerzustände der elektrischen Antriebseinrichtung zu erfassen.
  • Dabei ist es beispielsweise möglich, einen Fehlerzustand der Antriebseinrichtung, beispielsweise eine Störung im Betrieb der Antriebseinrichtung, zu erfassen, sodass eine entsprechende Warnung einem Benutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden kann bzw. der Betrieb des Kraftfahrzeugs eingestellt bzw. stillgelegt werden kann. Bei einem erfassten Fehlerzustand ist es jedoch nicht oder zumindest nicht immer möglich, den Fehlerzustand zu verifizieren, sodass bei einer etwaigen Fehldiagnose bzw. einer den Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung nur teilweise einschränkenden Fehlersituation gegebenenfalls ein nicht erforderliches außer Betrieb nehmen bzw. Stilllegen des Kraftfahrzeugs erfolgt. Auf der anderen Seite ist es jedoch nicht möglich, das Kraftfahrzeug nach dem erfassten Fehlerzustand ohne weiteres weiter zu betreiben, da bei Vorliegen eines korrekt erfassten Fehlerzustands die elektrische Antriebseinrichtung fehlerhaft arbeitet, sodass ein weiterer Betrieb ein Risiko für den Benutzer des Kraftfahrzeugs bzw. weitere Verkehrsteilnehmer darstellen könnte. Aus diesem Grund wird üblicherweise sicherheitshalber der Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung beendet bzw. die elektrische Antriebseinrichtung wird stillgelegt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein demgegenüber verbessertes Verfahren anzugeben, wobei insbesondere die Festlegung eines Betriebszustands der elektrischen Antriebseinrichtung in Abhängigkeit eines festgestellten Fehlerzustands verbessert ist.
  • Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung aufweist. Der Antriebseinrichtung ist eine Erfassungseinrichtung zugeordnet, mittels der ein Fehlerzustand der Antriebseinrichtung erfasst werden kann. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei einem erfassten Fehlerzustand das Kraftfahrzeug in einen festgestellten Zustand überführt oder in einem festgestellten Zustand gehalten wird, wobei in dem festgestellten Zustand des Kraftfahrzeugs wenigstens eine Diagnosefunktion zur Verifizierung und/oder Klassifizierung des Fehlerzustands durchgeführt und basierend auf dem Ergebnis der Diagnosefunktion ein weiterer Betriebszustand, insbesondere ein Betrieb oder eine Stilllegung, des Kraftfahrzeugs festgelegt wird.
  • Mit anderen Worten ist es somit möglich, bei einem erfassten Fehlerzustand der elektrischen Antriebseinrichtung zunächst sicherzustellen, dass das Kraftfahrzeug in einem sicheren Zustand vorliegt, in dem das Ausführen einer Diagnosefunktion zur Verifizierung oder Klassifizierung des Fehlerzustand keinen potenziell unsicheren Zustand des Kraftfahrzeugs herbeiführen kann. Dazu wird das Kraftfahrzeug in einen festgestellten Zustand überführt oder, falls das Kraftfahrzeug bereits in einem festgestellten Zustand vorliegt, in einem solchen festgestellten Zustand gehalten.
  • Als „sicherer“ Zustand bzw. festgestellter Zustand wird im Rahmen dieser Anmeldung ein Zustand des Kraftfahrzeugs verstanden, in dem das Kraftfahrzeug bei Ausführung der Diagnosefunktion, insbesondere bei Bestromung der elektrischen Antriebseinrichtung, nicht in einen Zustand gelangt, der bei fehlerhaftem Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung ein potentielles Risiko für den Benutzer des Kraftfahrzeugs oder andere Verkehrsteilnehmer darstellen kann. In diesem sicheren bzw. festgestellten Zustand ist das Kraftfahrzeug sonach festgestellt, beispielsweise festgehalten, festgebremst oder gesperrt, sodass selbst bei einer Bestromung der den Fehlerzustand aufweisenden elektrischen Antriebseinrichtung kein potenziell unsicherer Zustand des Kraftfahrzeugs auftreten kann. Somit ist es möglich, den erfassten Fehlerzustand zu überprüfen, sodass ein differenzierteres Festlegen des weiteren Betriebszustands möglich ist.
  • Als Diagnosefunktion kann letztlich jedwede Funktion ausgeführt bzw. verwendet werden, die dazu geeignet ist, wenigstens einen Parameter der elektrischen Antriebseinrichtung zu bestimmen bzw. zu überprüfen, ob der erfasste Fehlerzustand tatsächlich vorliegt und/oder inwieweit sich der erfasste Fehlerzustand auf den Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung und/oder das Kraftfahrzeug auswirkt. Das Ausführen der Diagnosefunktion umfasst dabei insbesondere ein aktives Ansteuern der elektrischen Antriebseinrichtung, insbesondere ein aktives Bestromen. Das Ausführen der Diagnosefunktion kann unter anderem das Erfassen bzw. Verändern einer Zwischenkreisspannung, der an den einzelnen Phasen der elektrischen Antriebseinrichtung angelegten Spannung bzw. der geführte Strom, das Auslesen eines Rotorlagesensors und dergleichen betreffen.
  • Selbstverständlich ist es ebenso möglich, das Fehlersignal eines oder mehrerer Sensoren heranzuziehen. Ebenso kann die Diagnosefunktion eine Hauptfunktion und eine die Hauptfunktion überwachende Überwachungsfunktion beinhalten. Letzten Endes wird bei Ausführen der Diagnosefunktion, bei der, wie zuvor beschrieben, die elektrische Antriebseinrichtung bestromt wird, stets sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug in dem festgestellten Zustand gehalten oder vor Ausführung der Diagnosefunktion in den festgestellten Zustand überführt wird, sodass selbst bei einer unerwarteten bzw. ungewünschten Reaktion der elektrischen Antriebseinrichtung, beispielsweise ein Erzeugen eines Drehmoments in die falsche Richtung, kein potenziell unsicherer Zustand des Kraftfahrzeugs auftreten kann.
  • Somit ist es möglich, bei Vorliegen bzw. Erfassen des Fehlerzustands eine Diagnosefunktion durchzuführen, um zunächst zu überprüfen, ob der erfasste Fehlerzustand tatsächlich vorliegt. Somit kann verhindert werden, dass ein möglicherweise falsch erfasster Fehlerzustand dazu führt, dass die elektrische Antriebseinrichtung unnötig außer Betrieb genommen wird. Ebenso ist es möglich, die Tragweite des Fehlerzustands, falls dieser tatsächlich vorliegt, zu ermitteln, um den weiteren Betriebszustand des Kraftfahrzeugs bzw. der elektrischen Antriebseinrichtung festlegen zu können.
  • Wie zuvor beschrieben, betrifft der festgestellte Zustand einen sicheren Zustand, bei dem das Kraftfahrzeug letztlich festgehalten, festgebremst oder gesperrt ist. Der festgestellte Zustand kann dabei insbesondere durch Betätigung einer Feststelleinrichtung, insbesondere einer Handbremse und/oder einer Parksperreneinrichtung und/oder einer Betriebsbremse, des Kraftfahrzeugs hergestellt oder aufrechterhalten werden. Letztlich kann somit durch entsprechende Betätigung der beschriebenen Feststelleinrichtung erreicht werden, dass das Kraftfahrzeug in dem festgestellten Zustand gehalten oder in diesen überführt wird.
  • Dabei kann beispielsweise eine mit der Abtriebswelle des Getriebes verbundene Parksperreneinrichtung dazu verwendet werden, die Abtriebswelle zu sperren und somit zu verhindern, dass ein mittels der elektrischen Antriebseinrichtung erzeugtes Drehmoment an die Räder des Kraftfahrzeugs übertragen werden kann. Es ist ebenso möglich, zusätzlich oder alternativ eine Handbremse oder eine Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs dazu zu verwenden, das Kraftfahrzeug in den festgestellten Zustand zu überführen bzw. das Kraftfahrzeug in diesem Zustand zu halten. Das Überführen in den festgestellten Zustand kann dabei zusätzlich zu dem Halten bzw. Sperren bzw. Bremsen des Kraftfahrzeugs zunächst ein Abbremsen des Kraftfahrzeug in den Stillstand umfassen, beispielsweise kann bei einem sich mit einer definierten Geschwindigkeit bewegenden Kraftfahrzeug zunächst ein Bremsen in den Stillstand erfolgen, bevor das Kraftfahrzeug gesperrt bzw. festgebremst wird.
  • Der festgestellte Zustand kann ferner durch eine automatische Betätigung, insbesondere mittels brake-by-wire, erfolgen. Demnach kann vorgesehen sein, dass bei einem erfassten Fehlerzustand zunächst automatisch, insbesondere mittels brake-by-wire, der festgestellte Zustand hergestellt bzw. aufrechterhalten wird, um das Ausführen der Diagnosefunktion, wie zuvor beschrieben, zu ermöglichen. Vorteilhafterweise kann dabei durch das automatische Überführen bzw. Halten des Kraftfahrzeugs in dem festgestellten Zustand unmittelbar mit der Diagnose des erfassten Fehlerzustands begonnen werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Aufforderung zur Betätigung einer Feststelleinrichtung an den Benutzer ausgegeben wird. Somit kann beispielsweise erreicht werden, dass bei dem erfassten Fehlerzustand eine Aufforderung zu Betätigung der Feststelleinrichtung an den Benutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird. Eine solche Aufforderung kann eine Betätigung der Betriebsbremse beinhalten, die der Benutzer des Kraftfahrzeugs beispielsweise durch Treten des entsprechenden Bremspedals betätigt. Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Benutzer die Handbremse bzw. eine Parksperreneinrichtung einlegen muss, um sicherzustellen, dass das Kraftfahrzeug in den festgestellten Zustand überführt wird.
  • Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass das Ausführen der Diagnosefunktion daran gekoppelt ist, dass der Benutzer der ausgegebenen Anforderung nachkommt, d.h., dass die Diagnosefunktion erst dann ausgeführt wird, wenn der sichere Zustand bzw. der festgestellte Zustand des Kraftfahrzeugs erreicht wurde. Ferner kann vorgesehen sein, dass der festgestellte Zustand auch nach Herstellen bzw. Erreichen des festgestellten Zustands überwacht wird, beispielsweise in dem erfasst wird, ob die Parksperre bzw. Handbremse wieder ausgelegt wird oder ob der Benutzer des Kraftfahrzeugs das für die Betätigung der Feststelleinrichtung, zum Beispiel der Betriebsbremse, erforderliche Betätigungselement betätigt hält.
  • Die Diagnosefunktion erfordert insbesondere einen aktiven Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung. D.h., wie bereits zuvor beschrieben, dass für die Diagnosefunktion insbesondere eine aktive Bestromung bzw. aktive Ansteuerung der elektrischen Antriebseinrichtung vorgenommen werden kann, insbesondere dass eine der elektrischen Antriebseinrichtung zugeordnete elektrische Maschine oder ein Wechselrichter bzw. Umrichter aktiv angesteuert bzw. bestromt werden. Durch das Überführen bzw. Halten des Kraftfahrzeugs in dem festgestellten Zustand können die aktive Ansteuerung bzw. Bestromung der elektrischen Antriebseinrichtung durchgeführt werden, ohne das Risiko eines potentiell unsicheren Zustands einzugehen.
  • Mit anderen Worten können in dem aktiven Betrieb wenigstens ein Wechselrichter und/oder Umrichter der elektrischen Antriebseinrichtung und/oder kann die elektrische Antriebseinrichtung aktiv angesteuert, insbesondere bestromt, werden. In einer Ausgestaltung kann beispielsweise vorgesehen sein, aktiv ein Drehmoment zu erzeugen und das erzeugte Drehmoment mittels dazu ausgebildeter Sensoren zu erfassen bzw. ermitteln, ob das Drehmoment in ausreichendem Betrag und in der gewünschten Richtung erzeugt wird. Wird das Drehmoment dabei nicht in der gewünschten Höhe bzw. in der beabsichtigten Richtung erzeugt, ist aufgrund des festgestellten Zustands sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug keine ungewünschte Bewegung ausführt. In dem aktiven Zustand fließt sonach Strom in der elektrischen Antriebseinrichtung, da diese aktiv gesteuert bzw. bestromt wird.
  • Wie zuvor beschrieben, kann die Diagnosefunktion mehrere verschiedene Arten der Diagnose umfassen. Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Spannungsdiagnose durchgeführt wird, insbesondere ein Anlegen von Spannungspulsen an verschiedenen Phasen der elektrischen Antriebseinrichtung. Dabei ist es insbesondere möglich, dass verschiedene elektrische Kennwerte der elektrischen Antriebseinrichtung überprüft werden können. Beispielsweise kann ein Stromanstieg in der elektrischen Maschine bzw. eine Induktivität bzw. eine Rotorposition erfasst werden. Anschließend kann der jeweils erfasste Wert mit einem Sollwert verglichen werden und aus der Abweichung ein Rückschluss auf den Zustand der elektrischen Antriebseinrichtung gezogen werden. Dabei ist es auch möglich, dass die Phasen nacheinander bestromt werden und jeweils der erhaltene Wert mit einem Erwartungswert verglichen wird, um einen Defekt in der elektrischen Antriebseinrichtung zu verifizieren oder zu widerlegen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug mittels der Diagnosefunktion unter Erzeugung eines definierten Drehmoments angefahren und die Drehmomenterzeugung erfasst bzw. ermittelt wird. Somit kann mittels der elektrischen Antriebseinrichtung ein Drehmoment erzeugt werden, das in Betrag und Richtung mit einem entsprechenden Solldrehmoment verglichen werden kann. Ergibt der Vergleich, dass eine Abweichung vorliegt, kann entsprechend der Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung eingeschränkt werden. Ergibt die Überprüfung jedoch, dass das geforderte Drehmoment ordnungsgemäß erzeugt wird, kann gegebenenfalls der Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung fortgesetzt werden.
  • Bei einem verifizierten Fehlerzustand ist es insbesondere möglich, eine Klassifizierung des Fehlerzustands in einen eingeschränkten Betrieb oder eine Stilllegung vorzunehmen. Insbesondere kann dabei eine Fehlermeldung ausgegeben werden, mittels der der Benutzer des Kraftfahrzeugs über die Durchführung der Diagnosefunktion, zum Beispiel über die Festlegung des weiteren Betriebszustands, informiert wird. Neben der Stilllegung des Kraftfahrzeugs bzw. der Stilllegung der elektrischen Antriebseinrichtung im Falle eines verifizierten Fehlerzustands ist es ebenso möglich, falls der Fehlerzustand keine vollständige Stilllegung der elektrischen Antriebseinrichtung bzw. keine vollständige Stilllegung des Kraftfahrzeugs erfordert, einen eingeschränkten Betrieb des Kraftfahrzeugs bzw. der elektrischen Antriebseinrichtung zuzulassen. Der erfasste Fehlerzustand kann sonach nach der Überprüfung durch die wenigstens eine Diagnosefunktion verifiziert oder widerlegt werden und bei einem verifizierten Fehlerzustand kann somit eine Klassifizierung des Fehlerzustands erfolgen, sodass angegeben oder entschieden werden kann, ob ein weiterer Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung bzw. des gesamten Kraftfahrzeugs möglich ist und in welchem Umfang ein derartiger Betrieb vorgenommen werden kann.
  • In Abhängigkeit des Fehlerzustands ist es dabei insbesondere möglich, einen eingeschränkten Betrieb durch Vorgabe eines maximalen Drehmoments und/oder einer Maximalgeschwindigkeit und/oder eine Anpassung des Steuerverfahrens und/oder eine ausschließliche Nutzung der elektrischen Antriebseinrichtung als Generator durchzuführen. Somit kann in Abhängigkeit der zuvor beschriebenen Verifizierung bzw. Klassifizierung des Fehlerzustands entschieden werden, in welchem Betriebszustand das Kraftfahrzeug weiter betrieben werden kann. Dabei kann, falls der Fehlerzustand nicht verifiziert wurde, ein uneingeschränkter Betrieb des Kraftfahrzeugs und der elektrischen Antriebseinrichtung erfolgen. Wurde der Fehlerzustand verifiziert ist es in Abhängigkeit der Klassifizierung des Fehlerzustands möglich, den entsprechenden Betriebszustand festzulegen.
  • Betrifft der Fehlerzustand sonach lediglich die elektrische Antriebseinrichtung, sodass ein weiterer Betrieb des Kraftfahrzeugs, beispielsweise angetrieben mittels einer Brennkraftmaschine, möglich ist, kann ein Betriebszustand des Kraftfahrzeugs entsprechend festgelegt werden, sodass die elektrische Antriebseinrichtung nicht mehr für den Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Die elektrische Antriebseinrichtung kann je nach Fehlerzustand jedoch gegebenenfalls als Generator weiter betrieben werden. In Abhängigkeit des Fehlerzustands kann ferner vorgesehen sein, dass das Steuerverfahren angepasst wird, beispielsweise im Falle eines Wicklungsabrisses oder dergleichen. Ferner kann das von der elektrischen Antriebseinrichtung bereitzustellende bzw. bereitstellbare maximale Drehmoment entsprechend reduziert werden und/oder die Maximalgeschwindigkeit bis zu der oder unterhalb der ein Betrieb des Kraftfahrzeugs mittels der elektrischen Antriebseinrichtung möglich ist, kann entsprechend festgelegt werden. Falls der erfasste Fehlerzustand dazu führt, dass ein weiterer Betrieb des Kraftfahrzeugs vollständig ausgeschlossen wird, kann der weitere Betriebszustand als Stilllegung definiert werden.
  • Daneben betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine derartige Steuerungseinrichtung aufweist. Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, vollständig auf die Steuerungseinrichtung und das Kraftfahrzeug übertragbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die einzige Fig. ist eine schematische Darstellung und zeigt einen schematischen Ablauf des Verfahrens.
  • Wie schematisch in der einzigen Fig. dargestellt ist, startet das Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs in einem Block 1, in dem eine Erfassung des Zustands der elektrischen Antriebseinrichtung durchgeführt wird. Die Zustandserfassung kann beispielsweise kontinuierlich oder in definierten zeitlichen Abständen bzw. ereignisbasiert durchgeführt werden.
  • Wird in Block 1 ein Fehlerzustand der elektrischen Antriebseinrichtung erfasst, kann von Block 1 auf Block 2 verzweigt werden, in dem ein festgestellter Zustand des Kraftfahrzeugs, das die elektrische Antriebseinrichtung aufweist, hergestellt bzw. das Kraftfahrzeug in einem solchen festgestellten Zustand gehalten werden. Der festgestellte Zustand kann dabei insbesondere durch eine Feststelleinrichtung erreicht bzw. sichergestellt werden, die zum Beispiel eine Handbremse und/oder eine Parksperreneinrichtung und/oder eine Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs umfasst. Mit anderen Worten kann eine derartige Feststelleinrichtung betätigt werden, um das Kraftfahrzeug entsprechend festzustellen. Selbstverständlich kann bei dem Überführen in den festgestellten Zustand zunächst ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs in den Stillstand erfolgen, sofern das Kraftfahrzeug sich zuvor mit einer definierten Geschwindigkeit bewegt hat.
  • Wurde der festgestellte Zustand des Kraftfahrzeugs, also mithin ein sicherer bzw. gesicherter Zustand des Kraftfahrzeugs, erreicht, kann von Block 2 auf Block 3 verzweigt werden, in dem wenigstens eine Diagnosefunktion zur Verifizierung und/oder Klassifizierung des Fehlerzustands durchgeführt wird. Die Diagnosefunktion kann zur Überprüfung eines oder mehrerer Parameter der elektrischen Antriebseinrichtung, insbesondere elektrischer und/oder mechanischer Parameter dienen. Unter anderem ist es möglich, die elektrische Antriebseinrichtung, insbesondere eine elektrische Maschine der elektrischen Antriebseinrichtung und/oder einen Wechselrichter bzw. Umrichter der elektrischen Antriebseinrichtung aktiv zu bestromen bzw. aktiv anzusteuern. Demnach wird für die wenigstens eine Diagnosefunktion ein aktiver Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung erforderlich. Dies ist in dem beschriebenen Verfahren möglich, da zuvor der festgestellte Zustand des Kraftfahrzeugs erreicht wurde bzw. das Kraftfahrzeug in den festgestellten Zustand überführt oder in diesem gehalten wird. Dadurch ist es möglich, einen aktiven Zustand der elektrischen Antriebseinrichtung einzunehmen bzw. die elektrische Antriebseinrichtung aktiv zu steuern, insbesondere zu bestromen, da letztlich über den festgestellten Zustand, insbesondere das Feststellen, Festhalten, Festbremsen oder Sperren des Kraftfahrzeugs verhindert wird, dass ein potenziell unsicherer Zustand auftreten kann.
  • Als Diagnosefunktion kommen sonach jedwede Funktionen in Betracht, die es erlauben, Rückschlüsse auf einzelne Parameter der elektrischen Antriebseinrichtung zu ziehen. Insbesondere können einzelne Phasen der elektrischen Antriebseinrichtung bestromt werden bzw. können Spannungspulse verwendet werden, um die einzelnen Phasen der elektrischen Antriebseinrichtung zu testen. Ferner können diverse Sensorwerte, wie Rotorlagesensoren, Drehmomentsensoren und dergleichen verwendet werden, um sicherzustellen, dass die elektrische Maschine bzw. die elektrische Antriebseinrichtung fehlerfrei funktioniert oder um den erfassten Fehlerzustand zu verifizieren. Entsprechend kann durch die Ausführung der Diagnosefunktion in Block 3 in Block 4 eine Verifizierung bzw. Klassifizierung des erfassten Fehlerzustands vorgenommen werden. Bei bzw. vor der Durchführung der Diagnosefunktion kann dem Benutzer des Kraftfahrzeugs eine entsprechende Meldung ausgegeben werden, die den Benutzer über die Durchführung des Verfahrens informiert. Ferner können dem Benutzer Aufforderungen ausgegeben werden, beispielsweise zur Betätigung der Feststelleinrichtung.
  • Ergibt dabei die Durchführung der Diagnosefunktion, dass kein Fehlerzustand vorliegt bzw. die Erfassung des Fehlerzustands fehlerhaft war, kann von Block 4 auf Block 5 verzweigt werden, in dem der Fehlerzustand nicht verifiziert wurde, sodass letztlich ein weiterer Betrieb des Kraftfahrzeugs bzw. der elektrischen Antriebseinrichtung vorgenommen werden kann. Wurde der Fehlerzustand, der zuvor erfasst wurde, in Block 4 verifiziert, kann von Block 4 auf Block 6 verzweigt werden. In Block 6 liegt sonach ein verifizierter Fehlerzustand vor, der in Abhängigkeit des individuellen Fehlerzustands klassifiziert werden kann. Dabei kann zum einen unterschieden werden, ob der erfasste und verifizierte Fehlerzustand eine Stilllegung des gesamten Kraftfahrzeugs erfordert, in welchem Fall von Block 6 auf Block 7 verzweigt werden kann, in welchem Block 7 das Kraftfahrzeug vollständig stillgelegt wird. In diesem Fall kann dem Benutzer das Kraftfahrzeug eine entsprechende Meldung ausgegeben werden, die den Benutzer darüber informiert, dass ein weiterer Betrieb des Kraftfahrzeugs nicht möglich ist und das Kraftfahrzeug in dem festgestellten Zustand verbleibt.
  • Daneben ist es ebenso möglich, falls der erfasste und verifizierte Fehlerzustand einen eingeschränkten Betrieb des Kraftfahrzeugs zulässt, dass von Block 6 auf Block 8 verzweigt wird, in dem der weitere Betriebszustand des Kraftfahrzeugs entsprechend der Klassifizierung des Fehlerzustand festgelegt wird. Beispielsweise sind Fehlerzustände möglich, in denen lediglich ein weiterer Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung gesperrt wird, das Kraftfahrzeug, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer weiteren Antriebseinrichtung, jedoch weiter betrieben werden kann. Ebenso ist es möglich, die elektrische Antriebseinrichtung die einen erfassten und verifizierten Fehlerzustand aufweist, entsprechend des Fehlerzustands in einen eingeschränkten Betrieb zu versetzen, beispielsweise das maximal von der elektrischen Antriebseinrichtung bereitzustellende Drehmoment entsprechend zu reduzieren bzw. den Betrieb mittels der elektrischen Antriebseinrichtung auf eine Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu begrenzen.
  • Der eingeschränkte Betrieb des Kraftfahrzeugs ist insbesondere basierend auf Ersatzsignalen möglich. Diese Ersatzsignale können beispielsweise aus Modellen oder sogenannten Beobachtern gewonnen bzw. von diesen übermittelt werden. Beispielsweise können alternative Stromsensoren verwendet werden, um geeignete Ersatzsignale zu erzeugen. Ebenso ist es möglich, den Phasenstrom der elektrischen Antriebseinrichtung zu ermitteln, insbesondere basierend auf geeigneten Modellen. Dazu kann ferner das Rotorpositionssignal aus der Spannung und dem Strom ermittelt werden, zum Beispiel, um ein positionssensorloses Steuerverfahren zu ermöglichen, sodass der weitere Betrieb der Antriebseinrichtung daher basierend auf diesen Ersatzsignalen durchgeführt werden kann.
  • Eine weitere mögliche Klassifizierung kann darin bestehen, dass die elektrische Antriebseinrichtung lediglich als Generator weiterbetrieben werden kann, sodass letztlich elektrische Energie, insbesondere durch Rekuperation, mittels der elektrischen Antriebseinrichtung gewonnen werden kann, die elektrische Antriebseinrichtung selbst jedoch nicht mehr zur Erzeugung eines Drehmoments für den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs herangezogen werden kann.
  • Das beschriebene Verfahren kann insbesondere auf einer Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs ausgeführt werden, welches Kraftfahrzeug die elektrische Antriebseinrichtung aufweist. Ein entsprechendes Kraftfahrzeug weist sonach eine beschriebene elektrische Antriebseinrichtung mit einer zur Durchführung des Verfahrens ausgebildeten Steuerungseinrichtung auf. Selbstverständlich sind sämtliche beschriebenen Einzelheiten, Vorteile und Merkmale die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, auf das Kraftfahrzeug und die Steuerungseinrichtung übertragbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 - 8
    Block

Claims (12)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs, welches Kraftfahrzeug eine der Antriebseinrichtung zugeordnete Erfassungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Fehlerzustand der Antriebseinrichtung zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug bei einem erfassten Fehlerzustand der Antriebseinrichtung in einen festgestellten Zustand überführt oder in einem festgestellten Zustand gehalten wird, wobei in dem festgestellten Zustand des Kraftfahrzeugs wenigstens eine Diagnosefunktion zur Verifizierung und/oder Klassifizierung des Fehlerzustands durchgeführt und basierend auf dem Ergebnis der Diagnosefunktion ein weiterer Betriebszustand, insbesondere ein Betrieb oder eine Stilllegung, des Kraftfahrzeugs festgelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der festgestellte Zustand durch Betätigung einer Feststelleinrichtung, insbesondere einer Handbremse und/oder einer Parksperreneinrichtung und/oder Betriebsbremse, des Kraftfahrzeugs hergestellt oder aufrechterhalten wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der festgestellte Zustand durch eine automatische Betätigung, insbesondere mittels brake-by-wire, erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufforderung zur Betätigung einer Feststelleinrichtung an den Benutzer ausgegeben wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosefunktion einen aktiven Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung erfordert.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem aktiven Betrieb wenigstens ein Wechselrichter und/oder Umrichter der elektrischen Antriebseinrichtung und/oder die elektrische Antriebseinrichtung aktiv angesteuert, insbesondere bestromt, wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Spannungsdiagnose durchgeführt wird, insbesondere ein Anlegen von Spannungspulsen an verschiedenen Phasen der elektrischen Antriebseinrichtung.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug mittels der Diagnosefunktion unter Erzeugung eines definierten Drehmoments angefahren und die Drehmomenterzeugung erfasst wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem verifizierten Fehlerzustand eine Klassifizierung des Fehlerzustands in einen eingeschränkten Betrieb oder eine Stilllegung erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Fehlerzustands ein eingeschränkter Betrieb durch Vorgabe eines Maximaldrehmoments und/oder einer Maximalgeschwindigkeit und/oder eine Anpassung des Steuerverfahrens und/oder eine ausschließliche Nutzung der elektrischen Antriebseinrichtung als Generator, durchgeführt wird.
  11. Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  12. Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuerungseinrichtung nach Anspruch 11.
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