用于获知车辆的驱动系的故障状态的方法、监控单元和车辆技术

本发明专利技术涉及一种用于获知车辆(1)的驱动系(3)的故障状态的方法，其中，车辆(1)具备带有驱动车轮(11)的驱动车桥(1a)且具备带有参考车轮(15)的参考车桥(1b)，其中，借助驱动系(3)，能够使由驱动装置(5)产生的驱动力矩(MA)经由驱动车轮(11)传输到地面(2)上，而驱动装置(5)的驱动力矩(MA)无法经由参考车桥(1b)的参考车轮(15)传输到地面(2)上，该方法至少具有以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于获知车辆的驱动系的故障状态的方法、监控单元和车辆


[0001]本专利技术涉及一种用于获知驱动系的故障状态的方法、用于执行该方法的监控单元以及车辆。

技术介绍

[0002]在车辆的驱动系中，由于有故障，在由发动机或驱动装置产生的驱动力矩无法持续地完全传输到车轮并进而传输到地面时，可能会发生短时的功能损害。此外，由于驱动系各个构件的故障，可能会造成间接损坏。例如，未正确紧固的车轮、驱动系中有故障的链轮或有故障的轮胎可能会导致驱动系的持久故障，以及也会因构件松动而导致危险事故。
[0003]例如，如果将车轮紧固至车辆的轮毂上的车轮螺母无意地部分或完全松动，则这些车轮螺母以及随后不再完全紧固的车轮可能对周围交通和邻近人员造成危险。未完全拧紧的车轮螺母还意味着车轮放置在其上且车轮螺母旋拧到其上的螺栓在轮辋的孔中有间隙地运动。这会强烈磨损螺栓和轮辋中的孔，从而阻止车轮可靠地紧固在轮毂上。
[0004]在驾驶之前或之后可以由驾驶员例如在视觉上来实现监控驱动系是否存在此类故障。然而，在驾驶期间的手动监控通常是不可能的。在自动化控制的车辆中，同样没有驾驶员，因此必须采用可靠的自动识别，才能够保证安全且可靠的自主驾驶运行。这迄今为止是未知的。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的任务是，给出一种用于获知车辆的驱动系的故障状态的方法，利用该方法可以确保安全且可靠的行驶运行。本专利技术的任务还在于给出一种监控单元和一种车辆。
[0006]该任务通过根据独立权利要求的方法、监控单元和车辆来实现。从属权利要求给出了优选的改进方案。
[0007]根据本专利技术，提供了一种用于获知车辆的驱动系的故障状态的方法，其中，车辆具备带有驱动车轮的驱动车桥且具备带有参考车轮的参考车桥，
[0008]其中，通过驱动系，可以使由驱动装置产生的驱动力矩经由驱动车轮传输到地面上，而驱动装置的驱动力矩无法经由参考车桥的参考车轮传输到地面上，该方法至少具有以下步骤：
[0009]‑
读取驱动参量，其中，驱动参量依赖于驱动装置的马达转速并且因此表征驱动车桥的转动行为或驱动行为，其中，驱动参量优选地直接通过驱动装置的马达转速给定，例如通过电机中的旋转变压器(角度发送器)；
[0010]‑
读取参考参量，其中，参考参量依赖于参考车轮的参考车轮转速并且因此表征参考车桥的转动行为；
[0011]‑
获知在读取的驱动参量与读取的参考参量之间是否存在偏差，用以确定参考车轮的参考车轮转速与驱动装置的马达转速是否相关，其中，在存在偏差的情况下推断出驱
动系的故障状态；和
[0012]‑
在存在驱动系的故障状态时输出状态信号，这与在存在故障状态时省去持续输出的状态信号具有相同作用。
[0013]因此，通过将驱动车桥的转动行为或驱动行为与非驱动参考车桥的转动行为进行比较，可以以简单且可靠的方式检查：产生的驱动力矩是否经由驱动系传输到地面上。如果由于故障而不是这种情况，则可以预期两个车桥的转动行为存在区别，其中，各自的车桥的转动行为可以通过驱动参量或参考参量来说明。因此，优选地以车辆中已有的传感机构就可以轻松推断出故障。这可以在根据本专利技术的监控单元中实现，该监控单元被构造成用于实施根据本专利技术的方法。
[0014]在此优选地设置的是，当在读取的驱动参量与读取的参考参量之间存在偏差时，在考虑到驱动系的正常状态的情况下推断出驱动系的故障状态。在评估偏差时，有利地补充考虑到：特定的偏差是否由于驱动系的通常的、预期的行为而得到或者该通常的行为是否至少在一定程度上导致了偏差。因此例如，在新状态下，驱动系的部件中就可能已存在一定的间隙，其中，这种在抵靠变换时正常出现的间隙不应归因于故障状态。仅当间隙例如由于驱动系的部件的磨损或松动而(从新状态开始)增大时，这才可以通过根据本专利技术的评估被指示为故障状态。
[0015]因此在该情况下优选地设置的是，当在读取的驱动参量与读取的参考参量之间的偏差仅由于或只由于驱动系的正常状态(即由于驱动系的预期行为)而导致，则不推断出故障状态，其中，虽然确定了在读取的驱动参量与读取的参考参量之间的偏差，但是驱动系在正常状态下不具有故障。以这种方式，在获知故障状态时可以考虑特定的、预期的偏差。如果在振荡的驱动参量中暂时或非周期性地、例如仅出现配属于驱动系的通常的行为的所获悉的第一偏移，在非其他原因导致附加的偏差的情况下，则该第一偏移可以不被考虑或者还可以排除故障状态。
[0016]优选地还设置的是，事先获悉能在正常状态下确定的、在读取的驱动参量与读取的参考参量之间的偏差。因此，在先前的测试中例如可以确定，在正常状态下由驱动系的变速器中的公差引起的或通常的且因此是预期的齿隙引起的在读取的驱动参量与读取的参考参量之间的偏差。以这种方式，如果事先获悉这类通常的效果，则可以更精准且更快速地执行故障状态的获知。
[0017]优选地还设置的是，仅当或只当在如下情况下或由于如下情况得到在读取的驱动参量与读取的参考参量之间的偏差，才从该偏差推断出故障状态：
[0018]‑
经由驱动车轮传递到地面上的驱动力矩变化和/或
[0019]‑
经由驱动车轮传递到地面上的制动力矩变化。
[0020]因此有利地假设：特别是在作用的驱动力矩或者通常作用的转矩发生变化时，可以在驱动系中识别出故障。如果作用到各个驱动构件上的感应力或感应转矩发生变化，则可以假设：该变化的转矩在故障情况下(例如由于在存在由磨损引起的间隙或驱动系中有部件松动的情况中的抵靠变换而导致)，被延迟或干扰地经由驱动系传输。通过与参考车轮的转动行为进行比较可以以至少暂时发生的偏差的形式获知该延迟或干扰，参考车轮在驱动力矩或制动力矩变化时不会经历该干扰。
[0021]优选地还设置的是，仅当或只当在如下情况下得到在读取的驱动参量与读取的参
考参量之间的偏差时，才从该偏差推断出故障状态：
[0022]‑
驱动装置的驱动力矩由于符号变换而变化，或者
[0023]‑
驱动装置的驱动力矩和/或制动力矩变为零，或者
[0024]‑
驱动装置的驱动力矩和/或制动力矩从零开始变化。
[0025]在此，变化应理解为在驱动车桥上先前存在不同的驱动力矩或制动力矩。因此，针对驱动力矩，存在具有正梯度或负梯度的过零点，或者针对驱动力矩和/或制动力矩，存在下降或上升至零。
[0026]优选地还设置的是，驱动参量和参考参量分别具有振荡曲线，其中，通过增量测量的转速传感器来记录驱动参量和参考参量。由此，在故障状态仅暂时且短时出现时，可以以高分辨率方式检测各个参量的变化或偏差。这种故障状态可以以振荡行为很好地呈现。
[0027]优选地规定，当偏差由驱动参量中的第二偏移导致时，则推断出驱动系的故障状态，其中，第二偏移是由驱动参量的振荡曲线的周期长度变化所导致，其中，在参考参量的振荡曲线中无法证实第二偏移。因此，通过分析周期长度或具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于获知车辆(1)的驱动系(3)的故障状态(ZD)的方法，其中，所述车辆(1)具备带有驱动车轮(11)的驱动车桥(1a)且具备带有参考车轮(15)的参考车桥(1b)，其中，通过所述驱动系(3)，能够使由驱动装置(5)产生的驱动力矩(MA)经由所述驱动车轮(11)传输到地面(2)上，而所述驱动装置(5)的驱动力矩(MA)无法经由所述参考车桥(1b)的参考车轮(15)传输到地面(2)上，所述方法至少具有以下步骤：
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读取驱动参量(GA)(ST1)，其中，所述驱动参量(GA)依赖于所述驱动装置(5)的马达转速(N5)；
‑
读取参考参量(GB)，其中，所述参考参量(GB)依赖于所述参考车轮(15)的参考车轮转速(N15)(ST2)；
‑
获知在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间是否存在偏差(D)，用以确定所述参考车轮(15)的参考车轮转速(N15)与所述驱动装置(5)的马达转速(N5)是否相关，其中，在存在偏差(D)的情况下推断出所述驱动系(3)的故障状态(ZD)(ST3)；和
‑
在所述驱动系(3)存在故障状态(ZD)时输出状态信号(SD)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间存在偏差(D)时，在考虑到所述驱动系(3)的正常状态(ZN)的情况下推断出所述驱动系(3)的故障状态(ZD)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间的偏差(D)仅由于所述驱动系(3)的正常状态(ZN)所导致，则不推断出故障状态(ZD)，其中，虽然确定了在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间的偏差，但是所述驱动系(3)在所述正常状态(ZN)下不具有故障。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，事先获悉能在正常状态(ZN)下确定的、在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间的偏差(D)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述正常状态(ZN)下由所述驱动系(3)的变速器(7)中的齿隙(ZN1)引起在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间的偏差(D)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅当在如下情况下和/或由于如下情况得到在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间的偏差(D)时，才从该偏差(D)推断出故障状态：
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经由所述驱动车轮(11)传递到地面(2)上的驱动力矩(MA)变化和/或
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经由所述驱动车轮(11)传递到地面(2)上的制动力矩(MB)变化。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，仅当在如下情况下得到在读取的驱动参量(GA)与读取的参考参量(GB)之间的偏差(D)时，才从该偏差(D)推断出故障状态(ZD)(ST3)：
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所述驱动装置(5)的驱动力矩(MA)以符号变换而变化，或者
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所述驱动装置(5)的驱动力矩(MA)和/或所述制动力矩(MB)变为零或者
‑
所述驱动装置(5)的驱动力矩(MA)和/或所述制动力矩(MB)从零开始变化。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述驱动参量(GA)和所述参考参量(GB)分别具有振荡曲线(23a、23b)，其中，通过增量测量的转速传感器(18、19)来记录所述驱动参量(GA)和所述参考参量(GB)。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述偏差(D)由所述驱动参量(GA)中的
第二偏移(V2)导致时，则推断出所述驱动系(3)的故障状态(ZD)，其中，所述第二偏移(V2)由所述驱动参量(GA)的振荡曲线(23a)的周期长度(dTa)发生变化所导致，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪尔克，
申请(专利权)人：采埃孚商用车系统全球有限公司，
类型：发明
国别省市：