用于确定在机动车中是否存在故障状态的方法和装置与流程

背景技术：

本发明涉及一种用于确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、尤其是控制装置，该控制装置被设置用于执行这种方法。

de4438714a1公开了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执行控制功能和监控功能。在此，微型计算机被确定至少两个彼此独立的层面，其中，第一层面执行所述控制功能，并且第二层面执行所述监控功能。

技术实现要素：

由于用于推进的、新的执行器（如它们例如在电动车辆或者混合动力车辆中能够被实现的那样）的存在可能的是，错误可能引起错误的侧偏力矩被产生。例如，这能够通过不同车轮的、错误的、不对称的加速度（例如，减速，即负的加速度）产生。

因此，在第一方面中设置了用于安全运行机动车的方法，其中，所述机动车包括机动车控制系统。所述机动车控制系统可选地包括操控制动器的行驶动力学调节单元和用于操控第一部件的推进调节单元，利用该行驶动力学调节单元所述机动车的车轮例如能够单独地并且彼此独立地被制动（例如，esp-系统），所述第一部件在下文中也被称为推进部件，因为它们除其他外能够被用于产生前进运动。在此所使用的制动器例如是摩擦制动器。所述推进调节单元例如能够是发动机控制装置。所述推进部件包括发动机（尤其是内燃机）并且可选地包括能够发电机式地运行的电机（尤其是发电机或者起动器-发电机）。当所述推进调节单元例如从所述行驶动力学调节单元在所述侧偏率报警信号中接收警报时（所述侧偏率报警信号能够是二进制的信号，其中，例如“1”表明存在报警，并且“0”表明不存在报警），所述推进调节单元如此操控所述推进部件，使得被所述推进部件整体影响的总-侧偏力矩不大于总-侧偏力矩-临界值（当这里以及在下文中提到“侧偏力矩”时，这尤其指的是所述侧偏力矩的绝对值。）

这具有这样的优点：用于所述推进调节单元的安全概念也能够被表示为对于在所述推进调节单元中的这样的错误，所述错误产生错误的侧偏力矩，使得能够适当地对这些错误做出反应。当所述推进调节单元在所述侧偏率报警信号中接收所述警报时，因此确保了所述推进调节单元如此操控能够被它操控的所述部件，使得它们总体地产生足够小的侧偏力矩。此外，所述行驶动力学调节单元能够通过所述制动器的相应的操控产生另一侧偏力矩。通过在所述行驶动力学调节单元中的安全机制能够确保，这另外的侧偏力矩不能够导致危险的状态。通过所描述的、所述推进调节单元的措施能够确保，所述行驶动力学调节单元的所述安全机制的有效性不被降低。

相对于对通过所述错误的侧偏力矩引起的侧偏运动的补偿，所述方法是特别有效的，当所述错误的侧偏力矩通过在所述推进控制器中的错误被引起时。

这里，所述行驶动力学调节单元能够被用于将这些（错误的）侧偏运动（即，实际-侧偏率）识别并且探测为不可信的。平行地能够设置，所述行驶动力学调节单元尝试通过相应的、例如在制动器处的调节干预来补偿所述侧偏运动。

也就是说，被所述推进控制器接收的侧偏率报警信号包括信号，该信号表明，是否所述机动车的实际-侧偏率呈现错误的值。

替代地或者附加地能够设置，所述侧偏率报警信号包括信号，该信号表明是否行驶动力学调节单元如此操控它能够操控的部件，使得这些部件产生侧偏力矩。也就是说，所述侧偏率报警信号能够包括信号，该信号表明，是否存在所述行驶动力学调节单元的调节干预。

所述行驶动力学调节单元能够通过限制所述总-侧偏力矩实现的是：无干扰地通过所述推进调节单元结束这种调节干预。由此，所述推进调节单元的作用能够与所述行驶动力学调节单元的作用如此协调，使得所述机动车控制系统被转化为安全的状态。尤其地，所述总-侧偏力矩-临界值能够为零。由此确保了，所述推进调节单元不能够主动地为所述机动车施加侧偏力矩，也就是说，对于不可信的侧偏率被获取的情况，侧偏力矩-中性-回退水平被创建。

对被所述推进部件所影响的总-侧偏力矩的限制能够通过下述方法实现：当所述警报被接收时，则所述推进调节单元如此操控电机，使得所述电机的最大再生功率不大于再生-临界值。这基于这样的认识：制动力矩通过在减速过程时的动能的再生产生，则该制动力矩尤其能够导致侧偏力矩的产生，当它不对称地作用时。在减速过程时，所述机动车的后轴的锁止也能够导致侧偏力矩产生。这样的锁止能够通过限制所述最大再生功率被抑制。同时，这种措施的能量上的缺点是最小的，因为这样的干预是极其罕见的。

所述再生-临界值被选择为如此大小，使得总-转矩为正，该总-转矩被所述推进部件施加在所述机动车的后轴上。由此，所述后轴的锁止被特别有效地阻止，因为确保了主动的减速没有通过所述后轴被调节。由此，再生被允许，只要确保了所述发动机将大于减速转矩的驱动转矩施加在所述后轴上，该减速转矩影响所述再生。

在另一个方面中可能的是：当存在所述警报时，电机的再生模式被停用，该电机能够被所述推进调节单元操控。这意味着，禁止或者必要时退出所述再生模式。由此，侧偏力矩的产生通过所述发动机控制装置被特别有效地抑制。

尤其地，利用所谓的扭矩-矢量-功能可能的是，使得不同的推进力矩被个别地施加给所述车轮。这些推进力矩能够被用于产生所期望的侧偏力矩。同样地可能的是，车轮个别设置的发电机个别地为所述车轮施加不同的制动力矩。

因此，在另一个方面中设置：当所述警报被接收时，则相同的总-转矩被所述推进部件施加给所述机动车的所有的车轮，所述车轮能够被所述推进调节单元操控。例如，这能够通过所谓的扭矩-矢量-功能的关闭进行。因此，尤其能够确保，没有错误的侧偏力矩由于转矩被车轮个别地不同地施加而被施加。

在另一个方面中能够设置：当所述警报被接收时，则所述推进部件的、施加给所述机动车的左车轮的左总-转矩与所述推进部件的、施加给所述机动车的右车轮的右总-转矩一样大。因此，尤其能够确保，没有错误的侧偏力矩通过在所述机动车的右侧和左侧之间的不对称被施加。

在另一个方面中能够设置：当所述警报被接收时，则不进行传动器的切换干预。这尤其是就自动变速器而言是有意义的，因为传动器干预同样也将转矩传输至所述机动车的所述车轮上，所述车轮能够产生侧偏力矩。

在另一个方面中能够设置：所述推进部件的所述操控如此进行，使得首先所述推进部件的额定-操控被获取，而不考虑所述侧偏率报警信号（即，独立于所述侧偏率报警信号）。当所述推进调节单元接收所述警报时，相应于所述额定-操控的、期望的总-侧偏力矩被获取。这是侧偏力矩，该侧偏力矩产生，当所述推进部件实际上以所述额定-操控被操控时。当所述期望的总-侧偏力矩大于所述总-侧偏力矩-临界值时，修改的额定-操控被获取，使得以此期望的所述总-侧偏力矩（即，侧偏力矩，该侧偏力矩产生，当所述推进部件以所述额定-操控被操控时）不大于所述总-侧偏力矩-临界值。所述修改的额定-操控因而取代了所述额定-操控。因此，控制机构被特别简单地建立，该控制机构监控不允许的侧偏力矩不通过所述推进部件被产生。

在另一个方面中，用于检查所述推进调节单元在这种方法中的反应的正确性的方法被设置。在此，设置了，所述侧偏率报警信号包括测试信号，其中，所述测试信号表明，是否测试模式是激活的。当所述警报被接收时并且当所述测试信号表明所述测试模式为激活时，设置了，所述推进控制器预先给定额定-操控，该额定-操控的、相应地、期望的总-侧偏力矩大于所述总-侧偏力矩-临界值。根据所述额定-操控以及所述修改的额定-操控能够判断，在所述推进调节单元的反应中是否存在错误。因此，所述机动车控制系统的安全性被特别简单地提高了，因此目前在推进反应中的错误反应中的错误也能够被揭露并且能够被有效地处理。

在改型方案中，尤其是当表明所述警报的所述侧偏率报警信号被所述行驶动力学调节单元传送时，能够设置，所述行驶动力学调节单元的所述推进调节单元传送用于激活所述测试模式的信号，并且接着作为对其的反应从所述行驶动力学调节单元接收所述警报，该警报具有所述测试信号。由此，对所述推进调节单元的所述反应的所述正确性的检查能够以特别简单的方式被设置。

通过这里所介绍的措施，回退水平针对错误的侧偏率的情况被创建，该回退水平不代表跛行回家模式。更确切地说，无问题地可能的是，从这种回退水平再次更换至正常运行中。因此，例如不必要的是，在这样的干预时设置警示灯。

在其它方面中，本发明涉及一种计算机程序、一种电子存储介质以及一种控制装置，该计算机程序被构造用于执行根据前述方面中的一个方面所述的方法中的一种方法的所有步骤，所述计算机程序被存储在该电子存储介质上，该控制装置被构造用于执行根据前述方面中的一个方面所述的方法中的一种方法的所有步骤

示例性地，附图示出本发明的的特别有利的实施方式。附图示出：

图1机动车的传动系；

图2在监控时的信号流的结构图；

图3用于确定存在错误的方法的、可能的过程的流程图；

图4对所确定的错误进行反应的方法的、可能的过程的流程图；

图5用于侧偏力矩-限制的方法的、正确的过程的可能的检查的流程图。

具体实施方式

示例性地，图1示出机动车1的传动系。机动车1具有四个车轮11、12、13、14。车轮制动器21、22、23、24以及可选地电动轮边马达31、31、33、34分别配属于所述车轮。此外，发电机40被设置，该发电机能够将制动转矩施加在曲轴101上（未示出）。发电机40也能够被构造为起动器-发电机。当所述发电机施加制动转矩时，它产生能量，该能量能够被储存在储能器（未示出）中。这种操作也能够称为再生。

内燃机100产生驱动转矩，该驱动转矩通过曲轴101并且有利地通过自动变速器110被传输至驱动轴102上并且进一步被传输至后轴-驱动轴103上。

esp控制装置50被设置，以便操控制动器21、22、23、24。esp-控制装置50例如从侧偏率传感器60接收信号，该信号描述机动车1的、当前的实际-侧偏率。当实际-侧偏率呈现不可信的、错误的值时，esp控制装置50能够被设置用于如此操控制动器21、22、23、24，使得侧偏力矩被产生，以便将不可信的实际-侧偏率转化到非关键范围。这被称为esp调节干预。

esp控制装置50能够通过通信关系51与发动机控制装置98通信。这种通信关系51能够例如通过适当的总线系统（如can或者flexray）被构建。发动机控制装置98通过通信关系51接收侧偏率报警信号，在该侧偏率报警信号中编码是否存在esp-调节干预和/或所获取的侧偏率是否为不可信的或者错误的。

当然，这种信息能够以不同的形式被提供，例如，作为在消息中的特定的位组合或者通过发送实际-侧偏率和额定侧偏率或者类似物。优选地，所述通信通过通信关系51在时间上被控制，例如，周期性地。一个周期能够例如是10ms或者20ms。此外，有利的是，当所述信息被适当地保护时。除了can特定的或者flexray特定的保护之外，使用andungs-crc和/或消息计数器和/或其它已知的端到端保护也是有利的，所述can特定的或者flexray特定的保护已经通过通信协议被给出。

发动机控制装置98从传感器（例如，温度传感器71和空气质量计量器72）接收信号，所述信号关于内燃机100、机动车1和环境的实际运行状态。这些信号被输入接口96接收。在那里，发动机控制装置98也能够接收侧偏率报警信号。例如计算机程序被储存在电子存储介质99中，使得该计算机程序执行根据本发明的方法，当它运行时。在执行所述方法时，操控量（例如，未示出的节流阀的额定-点火角zw和/或额定-开度alpha）被传送至内燃机100。这种传送通过输出接口95实现。待再生的转矩m被传送至发电机40，关于换挡的必要性的信息例如被传送至传动器控制装置120，该传动器控制装置操控传动器110。

在图2中示出了在发动机控制装置98之内的信息流。通过输入接口96，发动机控制装置98接收输入量xi。输入接口96将输入量xi传送至功能块1000，例如以传统的方式根据输入量xi获取输出量。这些输出量通常是额定-操控xs的值，内燃机100、起动器-发电机40和发动机31、32、33、34利用这些值被操控。因而，输入量xi和额定-操控xs能够被理解为多个值的元组。

输入接口96将所接受的侧偏率报警信号96传送至检查块1010。有利地，检查块1010通过针对在功能块1000中的错误的免受-干扰-措施被屏蔽，例如通过由功能块所执行的功能（即功能块1000的功能）在控制装置98的其它的计算核芯上运行的方式。也能够设置，检查块1010和功能块1000使用用于数据的双存放处，所述数据被所述块在访问所述电子存储介质时读取和/或写入。另外，能够设置的是，监控块1010和/或功能块1000通过控制流检查机制被保护。

检查块1010被设置用于检查，在侧偏率报警信号gws中是否表明存在警报。有利地，侧偏率报警信号包括两个位：第一位，该第一位表明，是否实际-侧偏率呈现错误的值，该实际-侧偏率被侧偏率传感器60获取；以及第二位，该第二位表明，是否存在esp控制装置50的调节干预。代替第一位地，例如侧偏率报警信号gws传送实际-侧偏率也是可能的。如果检查块判断存在警报，则报警通知wm被传送至反应块1020。此外，控制块1030被设置。

如同检查块1010，控制块1030和/或反应块1020能够相对于在功能块1000中的错误被屏蔽并且被保护。功能块1000将额定-操控xs传送至反应块1020。功能块1000和/或检查块1010和/或反应块1020和/或控制块1030不必被放置在相同的发动机控制装置98上，而是能够在分开的控制装置上运行。

当反应块1020接收报警通知wm时，功能块1000获取修改的输出量xsm，即修改的额定-操控xsm，内燃机100、起动器-发电机40和发动机31、32、33、34利用所述修改的额定-操控被操控。有利地，修改的额定-操控xsm根据额定-操控xs被获取并且被修改，额定-操控xs如此，使得利用额定-操控xs被操控的部件不产生侧偏力矩，该侧偏力矩大于总-侧偏力矩-临界值。修改的额定-操控xsm的获取在必要时能够在回溯至功能块1000的情况下进行。如果反应块1020没有接收到报警通知wm，额定-操控xs不被修改，修改的额定-操控xsm因而与所述额定-操控相同。然后，修改的额定-操控xsm被传送至输出接口95。正如额定-操控xs一样，修改的额定-操控xsm能够被理解为元组。

也可能的是，侧偏率报警信号gws不是仅仅在实际-侧偏率被识别为错误时发送相应的消息，而是多个报警阈值被设置，其中，侧偏率报警信号gws传送实际-侧偏率超过所述阈值中的那些。然后，报警通知wm的传送以及额定-操控xsm的获取同样也有利地逐级地进行，从而完成机动车1从无额定-操控xs的修改的模式至具有额定-操控xs的修改的模式中的、平滑的过渡。

控制块1030被设置，该控制块从输入接口96接收侧偏率报警信号，从功能块1000接收额定-操控xs，并且从反应块1020接收修改的额定-操控1030。控制块1030检查检查块1010的和反应块1020的功能。为此，它将干预信号ns传送至功能块1000。如果控制块1030确定存在错误，它能够将适当的干预信号ns传送至功能块1000，接着，功能块1000能够采取适当的措施，例如激活跛行回家模式。

图3示出用于获取是否存在警报的方法。有利地，所述方法在检查模块1010中运行。在第一步骤3000中，侧偏率报警信号gws被接收。在接下来的步骤3010中检查，是否侧偏率报警信号gws表明存在esp调节干预。如果是这种情况，进行步骤3020，否则进行步骤3030。在步骤3030中检查，是否侧偏率报警信号gws表明机动车1的实际-侧偏率呈现错误的值。如果是这种情况，进行步骤3020，否则进行步骤3040。

在步骤3020中，判断存在警报。步骤3050被分支，在该步骤中，报警通知wm被传送至反应块1020。所述方法以步骤3040结束。

图4示出用于执行对报警通知wm的反应的方法的流程图。有利地，这种方法在反应块1020中进行。在第一步骤4000中，信号被接收，该信号包括是否存在报警通知wm的信息。在接下来的步骤4010中，检查是否存在报警通知wm。如果是这种情况，进行步骤4020，在该步骤中修改的额定-操控xsm被获取。否则，进行步骤4030，所述方法以该步骤结束。

在步骤4020中，在获取修改的额定-操控xsm时，下述措施中的一个或者多个被应用。修改的额定-操控xsm被如此确定，使得额定-再生功率能够被如此限定，使得它不大于再生-临界值，该额定再生功率被电机（40）的输出接口95传送，该再生-临界值例如被存储在电子存储介质99中。

替代地或者附加地，修改的额定-操控xsm能够被如此确定，使得驱动（正）转矩被获取，该驱动转矩被电动机32、34以及内燃机100施加在机动车1的后轴上。于是，再生-临界值能够如此被选择，使得制动（负）转矩不大于驱动转矩，使得作为驱动转矩和制动转矩的总和的总-转矩为正，该制动转矩被起动器-发电机40施加在后轴上。

替代地，修改的额定-操控xsm能够被如此选择，使得起动器-发电机40的再生模式被电地停用。

替代地或者附加地，修改的额定-操控xsm能够被如此选择，使得同样的（总）转矩由电动机31、32、33、34、内燃机100和起动器-发电机40施加在所有的车轮上11、12、13、14。

替代地或者附加地，修改的额定-操控xsm能够被如此选择，使得电动机33、34、起动器-发电机40和内燃机100的、施加给机动车1的左车轮13、14的左总-转矩与电动机31、32、起动器-发电机40和内燃机100的、施加给所机动车1的右车轮11、12的右总-转矩一样大。

替代地或者附加地，修改的额定-操控xsm能够被如此选择，使得指令值传送至传动器控制装置120，该指令为在传动器110中不进行换挡。

就逐级的报警信号ws而言，所提到的措施的选择能够根据警报的等级进行。

图5示出方法的流程图，该方法用于检查侧偏力矩的限制是否根据标准地起作用，该侧偏力矩被推进部件31、32、33、34、40、100施加。有利地，这种方法在控制块1030中进行。

步骤5000标志着方法的开始。在下面的、可选的步骤5010中，发动机控制装置98将一要求传送至esp-控制装置50，该要求为用于限制侧偏力矩的功能的测试应当被执行，并且“esp调节干预的存在”应当传送。

在接下来的步骤5020中，发动机控制装置98从esp-控制装置50（例如作为对在步骤5010中所发送的询问的反应）侧偏率报警信号gws。测试信号也被包括在侧偏率报警信号gws中，该测试信号表明实际上是否存在测试模式。这种测试信号不被控制块1010评估。

在接下来的步骤5030中，检查是否测试信号包括“实际上存在测试模式”的信息，以及，是否侧偏率报警信号包括“存在esp调节干预”的信息。如果是这种情况，进行步骤5040，否则进行步骤5080，所述方法以该步骤结束。

在步骤5040中，控制块1030将要求传送至功能块1000，该要求为如此预先规定额定-操控xs，使得在这种额定-操控xs的实施时侧偏力矩被产生。

在接下来的步骤5050中，检查是否额定-操控xs实际上呈现产生侧偏力矩的值，以及是否修改的额定-操控xsm与额定-操控不同。如果是这种情况，进行步骤5060，否则进行步骤5070.

步骤5060的出发点为，监控块1010和反应块1020按照规定地工作，并且，所述方法结束。

在步骤5070中，错误反应被引入，例如通过将命令“引入跛行回家模式”传送至功能块1000。可选地，能够设置，错误计数器增加和这些错误反应才引入，当错误计数器超过能够预先给定的错误临界值时。