[发明专利]机动车驱动装置的基于加速度的安全监控

说明书

技术领域

本发明涉及机动车中的驱动装置的安全监控。

背景技术

具有数字电子发动机控制装置的车辆典型地具有驱动装置的安全监控，以识别驱动装置的故障情况和引入相应的对应措施。这样的故障情况例如可通过发动机控制装置的错误计算（尤其是由于偶然的硬件故障）或通过传感器故障产生。

安全监控经常用于确保多种不同的安全目标。一种安全目标是阻止车辆的对驾驶员来说不希望的加速，例如因为期望驱动力矩由于计算错误而显著偏离驾驶员愿望。

为了机动车的发动机控制，经常在运转功能中使用所谓的也被称为力矩控制装置的力矩结构。力矩结构处理通过加速踏板特性曲线确定的驾驶员期望力矩。根据驾驶员期望力矩和附加的（例如辅助机组或变速器控制装置的）力矩要求为驱动装置计算期望驱动力矩（即力矩规定值）。发动机控制装置接着借助发动机功能由期望驱动力矩确定用于控制发动机的期望发动机参数（例如点火角、燃料量等）。

用于阻止不希望的加速度的常规设计基本上是，在安全功能中简化地模拟和并行计算加速踏板特性曲线和运转功能的力矩结构。在并行路径中的并行计算的结果接着与车辆正常路径的相应参量比较。在发生超过允许公差的偏离时，例如在一个消抖时间后识别故障并触发故障反应。作为故障反应例如可以考虑在较高的转速时切断燃料供给。

用于阻止不希望的加速度的安全功能的基于力矩的常规设计的例子在图1中描述。在运转功能的期望路径1中，说明加速踏板偏转的加速踏板信号通过加速踏板解释器2（加速踏板特性曲线）换算成驾驶员期望力矩M_FW。驾驶员期望力矩M_FW替换地也可由驾驶员辅助系统（例如速度控制器或距离速度控制器）确定。在力矩结构3中在附加考虑不同的力矩要求4（例如变速器的、行驶动力学调节装置的、转速调节装置的或辅助机组的力矩要求）的情况下由驾驶员期望力矩M_FW计算期望驱动力矩M_i，soll。

由期望驱动力矩M_i，soll通过发动机功能5计算发动机的执行器期望值6（例如点火角、燃料量、空气量等）。期望发动机参数6用于控制发动机7。发动机7产生实际驱动力矩M_i,ist，实际加速度a_ist通过车辆由该实际驱动力矩产生。根据执行器期望值6（或执行器实际值）和根据在发动机上的传感器的信号值9通过在计算模块10中合适的模型逆算实际驱动力矩M_i,ist，因为典型地没有用于直接测量实际驱动力矩M_i,ist的力矩传感器。

安全功能具有直到力矩结构3的期望路径1的模拟1＊。模拟的期望路径1＊具有加速踏板特性曲线2的模拟2＊以及力矩结构3的模拟3＊。此外设置实际力矩逆算10的模拟10＊。所述模拟典型地是以较低的精度计算、但为此被特别保护的简化模拟。

在比较模块11中，逆算出的实际驱动力矩M_i,ist＊与在安全功能中计算的期望驱动力矩M_i，soll＊相比较，并且在一定的消抖时间后M_i,ist＊和M_i，soll＊的规定的偏离的情况下识别出故障并触发适当的故障反应。

发明内容

本发明的任务在于，提供替代上述现有技术的用于驱动装置的安全监控的设计。

该任务通过独立权利要求的特征解决。

本发明的第一方面涉及用于驱动装置的安全监控的基于加速度的方法。在该方法中根据表示加速踏板位置的加速踏板信号在安全功能中计算期望力矩。

期望力矩替换地也可根据影响车辆纵向运动的驾驶员辅助系统（例如速度控制器或距离速度控制器）的信号（例如期望力矩）确定。根据期望力矩在安全功能中确定期望车辆加速度。此外确定实际车辆加速度、例如借助加速度传感器或通过对转速（例如车轮转速）微分确定实际车辆加速度。故障情况可通过比较实际车辆加速度和期望车辆加速度被识别，例如当实际车辆加速度超过期望车辆加速度规定的数值（并且可选地持续一定的消抖时间）时，则被识别。

在故障情况时接着触发适当的故障反应。例如作为故障反应可限制转速、尤其是通过在超过规定的转速阙值时阻止燃料的喷射。

前述的设计具有可取消实际驱动力矩逆算的模拟的优点，因为比较是基于加速度信号进行的。这使得能够显著减少安全功能的功能范围并因此节省在转化实施和保险时的费用。