用于動力傳動系部件的方法和控制器的制造方法
【專利摘要】一種用于操控機(jī)動車(10)的動力傳動系(12)的部件(22，24)的方法(68)，其中部件(22，24)以機(jī)械的方式預(yù)緊到安全狀態(tài)下，所述方法具有下述步驟：檢測(S12)故障狀態(tài)；檢測(S14)故障狀態(tài)是第一故障狀態(tài)類型還是第二故障狀態(tài)類型；當(dāng)故障狀態(tài)為第一故障狀態(tài)類型時，立即中斷(S16)對部件(22，24)的操控，使得部件(22，24)通過機(jī)械的預(yù)緊(30，32)被動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下，或者當(dāng)故障為第二故障狀態(tài)類型時，操控(S22)部件(22，24)，使得部件(22，24)主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下(圖2)。
【專利說明】用于動力傳動系部件的方法和控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制機(jī)動車的動力傳動系的部件的方法，其中部件以機(jī)械的方式預(yù)緊到安全狀態(tài)下，并且還涉及一種用于執(zhí)行這種方法的控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于機(jī)動車的動力傳動系領(lǐng)域中存在下述趨勢:借助于電子控制的執(zhí)行器操作可調(diào)節(jié)部件。部件能夠是驅(qū)動發(fā)動機(jī)的部件(例如節(jié)氣門)，然而尤其是在功率流方向上設(shè)置在驅(qū)動發(fā)動機(jī)下游的部件，例如起動機(jī)離合器、變速器、差速器等。
[0003]在此，執(zhí)行器能夠是流體的或機(jī)電的執(zhí)行器。
[0004]因為在機(jī)動車動力傳動系中可提出對于安全性的提高的要求，所以通常設(shè)有安全系統(tǒng)，所述安全系統(tǒng)在電子執(zhí)行裝置中出現(xiàn)故障的情況下應(yīng)當(dāng)將相關(guān)的部件或動力傳動系轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。在此，根據(jù)部件在安全方面期望或者需要:在安全時間段(處理安全時間)之內(nèi)將部件轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。當(dāng)操作部件例如能夠引起動力傳動系中的張緊時，能夠通過轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下防止失去在驅(qū)動輪和路面之間的附著。
[0005]在此，安全狀態(tài)例如能夠表示:斷開部件，使得不再能夠經(jīng)由其傳遞驅(qū)動功率。然而在一些情況下，安全狀態(tài)與閉合部件聯(lián)系在一起。例如由此能夠在一些情況下防止?fàn)恳Φ膿p失，這在超車過程中可能在安全方面出現(xiàn)問題(例如見DElO 2004 018 962B3)。從該文獻(xiàn)中已知的是，在雙離合變速器中出現(xiàn)故障類型的情況下，能夠經(jīng)由其傳遞較高轉(zhuǎn)矩的離合器保持閉合。
[0006]文獻(xiàn)DElO 2006 054 253A1中提出，在出現(xiàn)干擾信號時首先斷開雙離合變速器的兩個離合器并且在達(dá)到安全的基本狀態(tài)時再次用壓力加載這兩個變速器。必要時，干預(yù)驅(qū)動發(fā)動機(jī)的控制。
[0007]在處理器故障的情況下，重設(shè)(Reset)用于控制部件的控制器，這通常引起斷開控制器的輸出端。在這種情況下，通過機(jī)械預(yù)緊部件實現(xiàn)安全狀態(tài)。從文獻(xiàn)W02008/049606A1中已知:與控制器無關(guān)地設(shè)有安全硬件，所述安全硬件并行于控制器地與執(zhí)行器裝置連接并且設(shè)計用于:在故障狀態(tài)的情況下與控制器無關(guān)地對執(zhí)行器裝置供給電功率，以便將呈分離離合器形式的部件轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下(例如斷開)。
[0008]只要執(zhí)行器裝置具有電動馬達(dá)，那么機(jī)械的預(yù)緊在故障狀態(tài)下就不帶動地拖曳電動馬達(dá)。更確切地說，通過倒轉(zhuǎn)電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)動方向?qū)崿F(xiàn)安全狀態(tài)，所述安全狀態(tài)有助于用于實現(xiàn)安全狀態(tài)的機(jī)械預(yù)緊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]出于上述背景，本發(fā)明的目的是，提供一種用于操控機(jī)動車的動力傳動系的部件的方法或一種相關(guān)聯(lián)的控制器，借助其能夠以低耗費實現(xiàn)高的處理安全性。
[0010]該目的通過一種用于操控機(jī)動車的動力傳動系的部件的方法來實現(xiàn)，其中所述部件以機(jī)械的方式預(yù)緊到安全狀態(tài)下，所述方法具有下述步驟:首先檢測故障狀態(tài)，并且檢測故障狀態(tài)是第一故障狀態(tài)類型還是第二故障狀態(tài)類型，其中當(dāng)故障狀態(tài)為第一故障狀態(tài)類型時，立即中斷對部件的操控，使得部件通過機(jī)械的預(yù)緊被動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下，或者當(dāng)故障為第二故障狀態(tài)類型時，操控部件，使得部件主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。
[0011]此外，上述目的通過一種控制器、尤其是用于控制機(jī)動車的動力傳動系的部件的控制器來實現(xiàn)，其中在控制器中實施根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0012]因此，根據(jù)本發(fā)明，在不同的故障狀態(tài)之間進(jìn)行區(qū)分。在此，故障狀態(tài)能夠是嚴(yán)重程度不同的和/或需要安全方面不同的措施。
[0013]在出現(xiàn)第一故障狀態(tài)類型時，立即中斷操控，使得在安全時間段(處理安全時間)之內(nèi)可以將部件單獨地通過機(jī)械預(yù)緊被動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下，更確切地說優(yōu)選即使當(dāng)在此必須帶動地拖曳執(zhí)行機(jī)構(gòu)時也如此。
[0014]當(dāng)相反地出現(xiàn)第二故障狀態(tài)類型時，能夠主動地操控部件，使得其轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。這在此能夠通過該方法或控制器本身進(jìn)行，使得不需要附加的和耗費的安全硬件。
[0015]實際上，相對少地出現(xiàn)第一故障狀態(tài)類型，使得在這種情況下，能夠表明提早斷開部件的控制是正確的。
[0016]在頻繁出現(xiàn)第二故障狀態(tài)類型的情況下，相反能夠更長地“容忍”故障狀態(tài)，因為部件由于主動的操控而能夠相對快速地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。
[0017]因此，由于該較高的公差閾值能夠避免不必要地重設(shè)控制器。在控制器中，除了控制軟件之外優(yōu)選執(zhí)行安全軟件，所述安全軟件能夠獨立于控制軟件地識別安全臨界狀態(tài)。在此，安全軟件一定程度上檢查控制軟件的功能并且例如能夠在出現(xiàn)第二故障狀態(tài)類型時由本身在繞開控制軟件的情況下啟動部件的操控，使得部件主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。
[0018]換而言之，能夠通過根據(jù)本發(fā)明的方法在安全臨界的故障的情況下在允許的安全時間段(過程安全時間)之內(nèi)實現(xiàn)安全狀態(tài)。大體上(在第二故障安全類型的情況下)，在此借助于執(zhí)行機(jī)構(gòu)來操控部件，使得部件主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。引起不再能夠進(jìn)行軟件方面執(zhí)行的這種故障(例如第一故障狀態(tài)類型)，在此能夠提早地被識別，使得也能夠被動地(借助于機(jī)械預(yù)緊)達(dá)到安全狀態(tài)。
[0019]在此，在識別到安全臨界的故障時，不是在任何情況下都中斷操控(斷開控制器的輸出端)，而是必要時有針對性地進(jìn)行將動力傳動系快速地引入到安全狀態(tài)的動作。在此，少量的動態(tài)執(zhí)行器裝置(例如電動馬達(dá))也是合適的。取消單獨的安全硬件的耗費。在出現(xiàn)第二故障狀態(tài)類型時，部件的主動操控優(yōu)選能夠關(guān)于信號大小和持續(xù)時間自由編程。
[0020]安全軟件優(yōu)選能夠與控制軟件無關(guān)地在控制器上執(zhí)行，并且優(yōu)選與下述標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)地執(zhí)行:在安全軟件中不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)軟件故障?？刂栖浖ǔＪ呛馁M的軟件，其在考慮動力傳動系的其他部件的狀態(tài)和不同行駛狀態(tài)的情況下具有用于控制部件的復(fù)雜的控制算法?？刂栖浖粌H能夠操控動力傳動系的一個部件而且必要時能夠操控動力傳動系的多個部件。
[0021]由于控制軟件的復(fù)雜性，不排除所述控制軟件處于故障狀態(tài)(“本身掛起”)。這由安全軟件來識別。用于達(dá)到安全狀態(tài)的部件的主動操控甚至也需要:安全軟件能夠控制部件。然而，為此在安全軟件中實現(xiàn)的功能范圍能夠是顯著更小的并且例如限制于用于將部件轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下的簡單的流程。用于控制部件的功能范圍因此在安全軟件中小于在控制軟件中。
[0022]因此，完全地實現(xiàn)所述目的。[0023]第一故障狀態(tài)類型優(yōu)選包含不再能夠由安全軟件所控制的這種故障狀態(tài)。
[0024]根據(jù)一個實施方式，第一故障狀態(tài)類型因此包括控制器的處理器故障，更確切地說尤其包括下述控制器的處理器故障，借助于所述控制器執(zhí)行控制方法并且必要時在所述控制器上也執(zhí)行安全軟件。
[0025]根據(jù)另一實施方式，第一故障狀態(tài)類型包含供電故障，其中對于控制器的供電是有故障的。
[0026]這通常借助于單獨的供電監(jiān)控裝置來詢問。
[0027]因此有利的是，由監(jiān)控裝置檢測第一和/或第二故障狀態(tài)類型，所述監(jiān)控裝置監(jiān)控控制器的處理器和/或控制器的供電。
[0028]用于監(jiān)控處理器的監(jiān)控裝置例如能夠是“看門狗(Watchdog)”模塊。用于監(jiān)控供電的監(jiān)控裝置能夠是單獨的模塊，所述模塊必要時與看門狗模塊處于連接。
[0029]根據(jù)另一優(yōu)選的實施方案，第二故障狀態(tài)類型包含控制軟件部分中的軟件故障。
[0030]在此，控制軟件部分優(yōu)選是上級的控制軟件部分(高級軟件)并且優(yōu)選在控制器的處理器上執(zhí)行。
[0031]根據(jù)另一優(yōu)選的實施方案，由安全軟件部分檢測第一故障類型和/或第二故障類型。
[0032]在此，安全軟件部分優(yōu)選同樣是上級的軟件(高級軟件)，并且優(yōu)選安裝在處理器上，優(yōu)選安裝在與控制軟件部分相同的處理器上。
[0033]處理器當(dāng)然理解為任何類型的結(jié)構(gòu)，即具有單核或多核的處理器、多處理器系統(tǒng)等。尤其優(yōu)選的是，處理器為單獨的模塊，并且尤其優(yōu)選為微控制器。
[0034]此外有利的是，控制軟件部分與輸出軟件部分處于連接，所述輸出軟件部分在至少一個處理器輸出端處輸出信號。
[0035]這種輸出軟件部分能夠?qū)崿F(xiàn)為下級軟件(低級軟件)。然而，輸出軟件部分優(yōu)選實現(xiàn)為安全相關(guān)的軟件部分，其與安全軟件部分形式類似。因此，輸出軟件部分優(yōu)選即使當(dāng)控制軟件部分處于故障狀態(tài)(被“困住”)時在處理器上也是起作用的(“運行的”)。
[0036]優(yōu)選地將用于操作動力傳動系的部件的信號由輸出軟件部分輸出。
[0037]在此尤其優(yōu)選的是，安全軟件部分與輸出軟件部分處于連接，以便執(zhí)行到安全狀態(tài)下的主動的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。
[0038]換而言之，在出現(xiàn)第二安全狀態(tài)類型時，通過安全軟件部分將用于達(dá)到安全狀態(tài)的指令傳送給輸出軟件部分的方式來執(zhí)行到安全狀態(tài)的主動轉(zhuǎn)移，所述輸出軟件部分然后在至少一個處理器輸出端處輸出用于將部件轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下的相應(yīng)的信號。
[0039]在此，根據(jù)一個實施方案可行的是，輸出軟件部分在至少一個處理器輸出端處輸出控制信號，所述控制信號借助于操控器硬件轉(zhuǎn)換成用于操作部件的執(zhí)行器裝置的操控信號。
[0040]對于執(zhí)行器裝置包含電動馬達(dá)的情況而言，控制信號例如能夠是用于電動馬達(dá)的功率電子裝置(輸出級)的三相信號，所述功率電子裝置例如包含半導(dǎo)體橋式電路。
[0041]控制信號在此能夠是在轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)動方向方面電動馬達(dá)特定的預(yù)設(shè)。操控器硬件優(yōu)選實現(xiàn)為單獨的硬件模塊，例如呈ASIC(為專門目的而設(shè)計的集成電路)形式的硬件模塊，并且例如以電動馬達(dá)特定的方式實現(xiàn)，使得特定于所應(yīng)用的電動馬達(dá)將在轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)動方向方面的指令轉(zhuǎn)換成用于功率電子裝置的相應(yīng)的三相信號。
[0042]在這種情況下，在控制器的處理器之內(nèi)優(yōu)選放棄這種復(fù)雜的邏輯轉(zhuǎn)換裝置。
[0043]輸出軟件部分在該情況下例如產(chǎn)生涉及部件(例如離合器的調(diào)節(jié)路徑)的信號，并且將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號，所述控制信號在處理器輸出端處輸出。
[0044]根據(jù)一個替選的實施方案，所述實施方案與第一和第二故障狀態(tài)類型之間的開始提出的區(qū)別無關(guān)地是單獨的發(fā)明，在用于操作動力傳動系的部件的控制器的處理器上安裝輸出軟件部分，所述輸出軟件部分設(shè)計和/或構(gòu)建用于將控制信號轉(zhuǎn)換成操控信號，所述操控信號能夠直接地用于操控用于操作部件的執(zhí)行器裝置。
[0045]在該實施方案中，不在單獨的模塊(ASIC)之內(nèi)而是在輸出軟件部分之內(nèi)進(jìn)行將如電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向的控制信號轉(zhuǎn)換成操控信號。在此，在至少一個處理器輸出端處能夠輸出操控信號(例如用于電動馬達(dá)的輸出級的三相信號)。
[0046]在該實施方案中，不需要用于將控制信號轉(zhuǎn)換成操控信號的單獨的模塊，從而降低硬件耗費。
[0047]整體上優(yōu)選的是，機(jī)械預(yù)緊構(gòu)建成，使得在第一預(yù)設(shè)時間段之內(nèi)進(jìn)行到安全狀態(tài)的被動的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，所述第一預(yù)設(shè)時間段小于安全時間段減去第一故障識別時間段。
[0048]在此，第一故障識別時間段能夠相對短。
[0049]根據(jù)另一優(yōu)選的實施方案，部件的操控動態(tài)性能構(gòu)建成，使得在第二預(yù)設(shè)時間段之內(nèi)進(jìn)行到安全狀態(tài)的主動的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，所述第二預(yù)設(shè)時間段小于安全時間段(處理器安全時間)減去第二故障識別時間段。
[0050]在此，第二故障識別時間段能夠大于第一故障識別時間段，使得在出現(xiàn)第二故障狀態(tài)類型的情況下得出對于故障的較高的容忍度，或者說能夠在較長的時間間隔(第二故障識別時間段)內(nèi)時間長地舍棄安全措施。這能夠引起，機(jī)動車的駕駛員被更少的失效、干擾或干擾警報打擾。這整體上提高機(jī)動車的舒適性。
[0051]如上面提及的，用于操作部件的執(zhí)行器裝置能夠包含流體的執(zhí)行器裝置(液動的或氣動的)或者包含機(jī)電的執(zhí)行器。機(jī)電的執(zhí)行器能夠為電磁執(zhí)行器。然而尤其優(yōu)選的是，執(zhí)行器是電動馬達(dá)。
[0052]部件能夠是動力傳動系的變速器中的制動器或離合器，例如雙離合變速器中的分離離合器或自動的換檔變速器中的分離離合器。然而，部件也能夠安置在原本的變速器之內(nèi)，所述變速器例如呈用于接合和分離擋位的和/或用于接合和分離駐車鎖止機(jī)構(gòu)的換檔離合器形式。然而部件例如也能夠在全驅(qū)動力傳動系中為縱向鎖止離合器和/或為橫向鎖止離合器，如扭矩矢量離合器(Torque-Vectoring-Kupplung)。
[0053]主要在處理器上執(zhí)行控制軟件部分、安全軟件部分和輸出軟件部分，安全軟件部分在實現(xiàn)輸出軟件部分時優(yōu)選相對于控制軟件部分是高優(yōu)先級的。
[0054]要理解的是，上面提出的和下面還要闡明的特征不僅能夠分別以所說明的組合應(yīng)用，而且也能夠單獨地或以其他組合應(yīng)用，而沒有偏離本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]在附圖中示出本發(fā)明的實施例并且在下面的描述中詳細(xì)闡明。其示出:
[0056]圖1示出具有控制裝置的機(jī)動車動力傳動系的示意圖；[0057]圖2示出用于示出根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施方案的示意流程圖；
[0058]圖3示出在檢測到第一故障狀態(tài)類型的故障時安全特征變量關(guān)于時間的圖表；
[0059]圖4示出在檢測到第二故障狀態(tài)類型的故障時安全特征變量的相應(yīng)于圖3的視圖；
[0060]圖5示出圖1的控制器的替選的執(zhí)行方案的視圖；和
[0061]圖6示出圖1的控制器的另一替選的執(zhí)行方案的示意圖。
【具體實施方式】
[0062]在圖1中示出機(jī)動車10的示意圖,所述機(jī)動車的動力傳動系總體上設(shè)有附圖標(biāo)記12。
[0063]驅(qū)動器12具有驅(qū)動發(fā)動機(jī)14，例如內(nèi)燃機(jī)或混合動力發(fā)動機(jī)。驅(qū)動發(fā)動機(jī)14的驅(qū)動軸與雙離合變速器16的輸入端連接。雙離合變速器16的輸出端與差速器18連接，所述差速器將驅(qū)動功率分布到機(jī)動車10的被驅(qū)動的輪20L、20R上。差速器18能夠是機(jī)械的差速器，然而也能夠是具有兩個可彼此獨立控制的摩擦離合器的雙離合差速器。 [0064]雙離合變速器16包含摩擦離合器22和第二摩擦離合器24，所述摩擦離合器和所述第二摩擦離合器的共用的輸入元件與驅(qū)動發(fā)動機(jī)14的輸出軸連接。此外，雙離合變速器16具有第一子變速器26，所述第一子變速器例如與奇數(shù)擋位1、3、5……相關(guān)聯(lián)。雙離合變速器16的第二子變速器28因此例如與偶數(shù)擋位2、4、6……相關(guān)聯(lián)。第一子變速器26的輸入元件與第一摩擦離合器22的輸出元件連接。第二子變速器28的輸入元件與第二摩擦離合器24的輸出元件連接。子變速器26、28的共用的輸出端與差速器18的輸入元件連接。
[0065]第一摩擦離合器22借助于第一預(yù)緊彈簧30預(yù)緊到安全狀態(tài)下，其中所述安全狀態(tài)能夠為摩擦離合器22的閉合狀態(tài)，然而優(yōu)選為摩擦離合器22的斷開狀態(tài)，其中所述摩擦離合器不能夠或基本上不能夠傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(“常開”)。第二摩擦離合器24以相應(yīng)的方式借助于第二預(yù)緊彈簧32預(yù)緊到安全狀態(tài)下。
[0066]摩擦離合器22、24能夠構(gòu)成為干式摩擦離合器或也能夠構(gòu)成為濕運行摩擦離合器。
[0067]第一摩擦離合器22借助于第一執(zhí)行器裝置34來操作。第二摩擦離合器24借助于第二執(zhí)行器裝置36操作。執(zhí)行器裝置34、36能夠是流體的執(zhí)行器裝置，然而優(yōu)選是機(jī)電執(zhí)行器裝置。在當(dāng)前的情況下，第一執(zhí)行器裝置34包含電動馬達(dá)形式的第一執(zhí)行器38，所述執(zhí)行器借助于第一輸出級40 (第一功率電子裝置)控制。第二執(zhí)行器裝置36以相應(yīng)的方式包含電動馬達(dá)形式的第二執(zhí)行器42，所述第二執(zhí)行器借助于第二輸出級44控制。電動馬達(dá)38、42優(yōu)選是無刷馬達(dá)，例如永磁激勵的直流馬達(dá)。此外，電動馬達(dá)38、42優(yōu)選能夠以兩個轉(zhuǎn)動方向被驅(qū)動。
[0068]動力傳動系12還包含控制裝置50?？刂蒲b置50具有控制器52，借助于所述控制器控制執(zhí)行器裝置34、36。在此,將第一操控信號ASl由控制器52輸出給第一輸出級40,并且將第二操控信號AS2由控制器52輸出給第二輸出級44。操控信號AS1、AS2例如能夠?qū)⑹侨嘈盘?，借助于所述三相信號控制輸出?0、44中的晶體管-橋式電路或晶閘管-橋式電路。
[0069]控制器52在當(dāng)前的情況下包含處理器54，所述處理器當(dāng)前構(gòu)成為微處理器μ C。此外，控制器52包含電壓監(jiān)控裝置56，借助于所述電壓監(jiān)控裝置監(jiān)控控制裝置的和/或另外的電組件50的供電或者說電力供應(yīng)?？刂破?2還包含總體的監(jiān)控裝置58，所述總體的監(jiān)控裝置例如能夠構(gòu)成為看門狗模塊。監(jiān)控裝置58尤其監(jiān)控處理器54的功能(通過已知的詢問機(jī)構(gòu)，例如由看門狗模塊來實施)。監(jiān)控裝置58必要時也能夠與電壓監(jiān)控裝置56處于連接，這在圖1中以虛線示出。
[0070]在處理器54上執(zhí)行多個軟件部分，所述軟件部分能夠在安全方面具有不同的復(fù)雜性、不同的等級和/或不同的相關(guān)性。在當(dāng)前的情況下，在處理器54上執(zhí)行控制軟件部分62，所述控制軟件部分包含用于摩擦離合器22、24的控制算法或調(diào)節(jié)算法?？刂栖浖糠?2能夠為了該目的而供應(yīng)有適當(dāng)?shù)妮斎攵诵盘?例如摩擦離合器的實際位置、摩擦離合器的當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩傳遞等)，這在圖1中出于可視性的理由而沒有示出?？刂栖浖糠?2是高級部分，然而優(yōu)選不是安全相關(guān)的。
[0071]在處理器54上還執(zhí)行輸出軟件部分64，所述輸出軟件部分64構(gòu)成為低級部分。輸出軟件部分64優(yōu)選是安全相關(guān)的。
[0072]安全相關(guān)的軟件部分在本文中優(yōu)選如下地理解。安全相關(guān)的軟件部分優(yōu)選負(fù)責(zé)識別安全目標(biāo)受損并且能夠在特定的時間之內(nèi)將系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。在此，安全目標(biāo)受損優(yōu)選是嚴(yán)重的故障，例如沿錯誤的行駛方向行駛。其他嚴(yán)重的故障例如能夠是通過自發(fā)的給氣、不期望的行駛等引起的不期望的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩提高。與此相反，不嚴(yán)重的故障例如是過于平緩或過于猛烈的換檔、過早或過晚的換檔連帶著相應(yīng)的轉(zhuǎn)速下降的或不期望高的轉(zhuǎn)速。此外，安全相關(guān)的軟件部分能夠是以特定措施檢查是否不存在故障的軟件。低級軟件部分優(yōu)選包含接近硬件的軟件，例如操作系統(tǒng)、B10S、V10S、驅(qū)動器等。高級軟件部分是通?；诘图壾浖?、接近功能部件的軟件。高級軟件部分優(yōu)選能夠?qū)崿F(xiàn)全部可通過軟件顯示的功能。例如，低級軟件部分能夠讀取傳感器信號，控制執(zhí)行器等。特別地，由低級軟件部分監(jiān)控傳感器信號(短路、中斷)。其中在復(fù)雜的診斷中評估多個信號的復(fù)雜的主題與高級軟件部分相關(guān)聯(lián)。復(fù)雜的主題例如是識別錯誤的行駛方向，其中評估車輛中的換擋桿是否在行駛方向上向前被調(diào)整，是否在變速器中掛上了倒檔并且是否所屬的離合器傳遞大于特定閾值的力矩。嚴(yán)重的故障不僅能夠通過低級軟件部分而且也能夠通過高級軟件部分來識另O。這兩個軟件部分優(yōu)選是安全相關(guān)的。
[0073]輸出軟件部分64從控制軟件部分62獲得上級控制信號US1、US2，所述控制信號例如包含期望離合器位置或類似的期望值。輸出軟件部分64將該上級控制信號US1、US2轉(zhuǎn)換成例如包含用于第一電動馬達(dá)38的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向和用于第二電動馬達(dá)42的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向的控制信號。在當(dāng)前的情況下，輸出軟件部分64還設(shè)計用于，將所述控制信號轉(zhuǎn)換成操控信號AS1、AS2，所述操控信號例如能夠是用于輸出級40、44的三相信號。
[0074]在處理器54上還執(zhí)行安全軟件部分66。所述安全軟件部分優(yōu)選是高級部分并且優(yōu)選是安全相關(guān)的高級部分。安全軟件部分66通過適當(dāng)?shù)拇胧┍O(jiān)控在處理器54上所執(zhí)行的另外的軟件部分和/或整個系統(tǒng)(具有或沒有驅(qū)動發(fā)動機(jī)14的動力傳動系12)。在此，安全軟件部分66例如能夠管理故障特征變量，所述故障特征變量是用于干擾或故障的嚴(yán)重程度的度量。
[0075]安全軟件部分66優(yōu)選監(jiān)控功能，并且尤其優(yōu)選監(jiān)控控制軟件部分62的故障特征變量，并且在需要時能夠?qū)氩煌拇胧?。此外，安全軟件部?6與輸入軟件部分64處于連接。安全軟件部分66在此相對于控制軟件部分62具有更高優(yōu)先級，這涉及輸出軟件部分64的訪問。輸出軟件部分64管理重設(shè)輸出端R，在所述重設(shè)輸出端R上安全軟件部分66具有直接的訪問。這種重設(shè)輸出端R還同樣設(shè)置在電壓監(jiān)控裝置56上和在監(jiān)控裝置58上。如果在該重設(shè)輸出端R上出現(xiàn)重設(shè)信號(例如從I向O切換)，那么具有重設(shè)輸入端的輸出級40、44立即被切換到無電流狀態(tài)。尤其當(dāng)需要重新啟動或重設(shè)處理器54時輸出重設(shè)信號。這通常僅當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重的故障時是需要的，所述故障當(dāng)前稱作第一故障狀態(tài)類型。
[0076]在處理器54和線路R上的重設(shè)信號被重設(shè)的情況下，立即無電流地切換輸出級40、44，這引起，電動馬達(dá)38、42不再能夠傳遞驅(qū)動功率。在該情況下，摩擦離合器22、24借助于預(yù)緊彈簧30、32轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。在此必要時需要帶動地拖曳電動馬達(dá)38、42。
[0077]到安全狀態(tài)的這種轉(zhuǎn)移當(dāng)前稱作被動轉(zhuǎn)移。
[0078]當(dāng)由安全軟件部分66檢測到在本文中稱作第二故障狀態(tài)類型的故障狀態(tài)的另外的嚴(yán)重故障時，安全軟件部分66也能夠經(jīng)由輸出軟件部分64進(jìn)行將摩擦離合器22、24中的至少一個主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。在此，如所提及的那樣，安全軟件部分66相對于控制軟件部分具有更高優(yōu)先級。
[0079]因此，安全軟件部分66在檢測到第二故障類型的故障狀態(tài)的情況下將輸出軟件部分64帶入至:獨立于控制軟件部分62的輸出端將摩擦離合器22、24快速地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。為了該目的，輸出軟件部分64在該情況下優(yōu)選產(chǎn)生下述信號:借助所述信號將兩個摩擦離合器22、24的電動馬達(dá)38、42快速地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下，這例如能夠伴隨著轉(zhuǎn)動方向的切換。也能夠提出的是，安全軟件部分66不將這兩個摩擦離合器22、24同時轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。在出現(xiàn)僅涉及這兩個摩擦離合器中的一個的第二故障狀態(tài)類型的故障狀態(tài)的情況下，也能夠可行的是:安全軟件部分66僅指定輸出軟件部分64將相關(guān)的摩擦離合器轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下，即僅將兩個摩擦離合器22、24中的一個主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。然后，在這種動作結(jié)束時，優(yōu)選進(jìn)行處理器54或控制器52的重設(shè)。
[0080]在一個不同的實施方案中，動力傳動系12也能夠僅具有一個摩擦離合器，例如與自動的換檔變速器連接。此外，動力傳動系12也能夠在差速器18的雙離合器裝置中包含一個或多個摩擦離合器。也可行的是，動力傳動系12包含用于鎖止車橋的橫向鎖止離合器和/或用于鎖止機(jī)動車的兩個被驅(qū)動的車橋的縱向鎖止離合器。通常可行的是，在該情況下，僅設(shè)有一個用于操作單獨的這種的摩擦離合器的執(zhí)行器裝置(例如34)。替選地可行的是，對于多個這種摩擦離合器而言設(shè)有相應(yīng)的執(zhí)行器裝置，所述執(zhí)行器裝置與控制器連接。
[0081]最后也可行的是，以相同的或相應(yīng)的方式方法借助于控制器54監(jiān)控或操控另外的執(zhí)行器裝置，其中另外的執(zhí)行器裝置例如操作變速器中的或子變速器26、28中的一個或多個換檔變速器和/或變速器中的或子變速器26、28中的駐車鎖止機(jī)構(gòu)。
[0082]在圖2中示出用于操控機(jī)動車的動力傳動系的部件的方法的示意圖，其中所述部件以機(jī)械的方式預(yù)緊到安全狀態(tài)下。方法68從啟動狀態(tài)SlO開始，在步驟S12中在啟動狀態(tài)詢問是否存在故障狀態(tài)。當(dāng)不是這種情況時，方法返回開始步驟S12。在檢測到故障狀態(tài)(步驟S12中的J)的情況下，在步驟S14中進(jìn)一步詢問故障狀態(tài)是第一還是第二故障狀態(tài)類型。當(dāng)故障狀態(tài)為第一故障狀態(tài)類型時(I)，優(yōu)選在步驟S20中直接重設(shè)控制器。在替選的方法中，方法轉(zhuǎn)移至步驟S16。在步驟S16中，立即中斷部件的控制，使得部件通過機(jī)械的預(yù)緊被動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。緊隨步驟S16，在步驟S18中詢問是否能夠消除故障狀態(tài)并且同時進(jìn)行消除。當(dāng)是這種情況時(步驟S18中的J)，方法返回至步驟S12的輸入。在其他的情況下，首先觸發(fā)重設(shè)處理器，更確切地說，在步驟S20中觸發(fā)重設(shè)處理器。如所提出的那樣，然而優(yōu)選當(dāng)故障狀態(tài)為第一故障狀態(tài)類型時(I)，直接在步驟S14之后在步驟S20中進(jìn)行重設(shè)，其中不執(zhí)行步驟S16和S18。在步驟S20中進(jìn)行重設(shè)之后，立即再次起動控制器。
[0083]當(dāng)在步驟S14中檢測到第二故障狀態(tài)類型時(2)，方法轉(zhuǎn)移至步驟S22。在步驟S22中，操控部件，使得部件主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。在步驟S22之后，然后優(yōu)選在任何情況下在步驟S20中執(zhí)行重設(shè)。在一個替選的變型形式中，能夠緊隨步驟S22進(jìn)行相應(yīng)于步驟S18的詢問S24，所述詢問或者引導(dǎo)至方法開始時但是或者引導(dǎo)至重設(shè)控制器(S20)。在重設(shè)控制器之后，在步驟S26中詢問，在控制器上執(zhí)行的重設(shè)的數(shù)量是否小于預(yù)設(shè)數(shù)量。當(dāng)是這種情況時，方法返回步驟S12。當(dāng)重設(shè)的數(shù)量超過預(yù)設(shè)的重設(shè)數(shù)量時，方法轉(zhuǎn)移至步驟S28。在步驟S28中，處理器或動力傳動系持久地斷開，使得機(jī)動車保持靜止并且必須進(jìn)行維修措施。
[0084]在圖3中示出故障特征變量F_SZ關(guān)于時間t的圖表。
[0085]故障特征變量F_SZ是在安全軟件部分66中被管理的特征變量，所述特征變量相應(yīng)于所出現(xiàn)的故障的程度或者說嚴(yán)重性。在當(dāng)前的情況下，在圖表70中示出故障特征變量？_32 (I)，所述故障特征變量與第一故障狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。在此，為特征變量限定第一安全閾值SK1。只要特征變量F_SZ(1)低于閾值SK1，那么存在不需要開始安全方面的措施的可容忍的故障。在圖3中從時間點^至^是這種情況。當(dāng)超過閾值SKl時，在故障識別時間tDet_pas完成之后在時間點t2實現(xiàn)部件被動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。這引起借助于機(jī)械預(yù)緊將部件轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下 ，這可見地能夠持續(xù)相對長，這在圖3中從t2至t3(或在處)示出。然后，在時間點&將部件轉(zhuǎn)移至安全狀態(tài)，使得再次低于閾值SKl。
[0086]從tl至t3限定所謂的安全時間段72。這是與車輛類型和/或不同的邊界條件相關(guān)的預(yù)設(shè)的時間段，在所述時間段之內(nèi)動力傳動系在識別到故障(在時間點U之后再次必須轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下(在時間點t3)。因為被動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下能夠持續(xù)相對長(在該情況下特征值？_52的斜率小)，所以時間h至t2必須保持相對短。
[0087]例如，時間h至t2位于5ms至10ms的區(qū)域中，其中安全時間段72例如能夠位于150ms至500ms的范圍中。
[0088]在圖4中示出相應(yīng)于圖3的圖表74,所述圖表示出特征變量？_52(2),所述特征變量與第二故障狀態(tài)類型相關(guān)聯(lián)。在此也設(shè)有閾值SK2。當(dāng)特征值？_52(2)在時間點tl超過閾值SK2時，還能夠在相對長的故障識別時間tDrt_art期間容忍該故障狀態(tài)，更確切地說，容忍至?xí)r間點t2a。在該時間點，才進(jìn)行將部件主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下，更確切地說通過主動地控制相關(guān)聯(lián)的執(zhí)行器將部件主動地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下。由此，部件能夠極其快速地轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下(在從t2a至&的時間間隔中的時間段之內(nèi))。因此，在更長地容忍特征值F_SZ(2)的情況下也還能夠在安全時間段(處理安全時間)72之內(nèi)達(dá)到安全狀態(tài)，所述安全時間段等于圖3中示出的安全時間段。
[0089]特征值F_SZ(1)和F_SZ⑵也能夠通過唯一的特征值來形成。閾值SK1、SK2也能夠是相同的。
[0090]在該情況下經(jīng)由其他沒有示出的特征值來區(qū)分:所出現(xiàn)的故障是第一還是第二故障狀態(tài)類型的故障。
[0091]在圖5和6中示出圖1的控制裝置50的變型形式，其中所述變型形式在圖1的簡圖中具有連接點A、B。
[0092]在圖5的變型形式中，處理器54包含輸出軟件部分64’，所述輸出軟件部分的結(jié)構(gòu)和功能相應(yīng)于圖1的輸出軟件部分64。在當(dāng)前的情況下，控制信號SS1、SS2始于輸出軟件部分64’，所述控制信號例如分別代表相應(yīng)的電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向。所述控制信號SSUSS2當(dāng)前輸送給第一控制模塊76或第二控制模塊78，其將所述控制信號SS1、SS2轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的操控信號AS1、AS2。操控模塊76、78例如能夠為ASIC模塊，所述ASIC模塊優(yōu)選以特定于馬達(dá)的方式實現(xiàn)。
[0093]在圖6中示出處理器54具有輸出軟件部分64”的變型形式，所述變型形式在結(jié)構(gòu)和功能方面總體上相應(yīng)于圖5的輸出軟件部分64’。當(dāng)前，僅信號SS1”由輸出軟件部分64”輸出，所述信號被輸送給單獨的、共用的操控模塊80。信號SS1”在此能夠包含一個或多個電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向。共用的操控模塊80又將控制信號SS1”轉(zhuǎn)換成操控信號ASl、AS2。
[0094]控制裝置50的將部件轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)下所需的其他功能(例如評估傳感器信號等)或者能夠由智能模塊(ASIC、處理器等)或者由軟件部分轉(zhuǎn)換。這種軟件部分在該情況下是安全相關(guān)的進(jìn)而優(yōu)選在安全相關(guān)的低級軟件部分中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
【權(quán)利要求】
1.一種用于操控機(jī)動車(10)的動力傳動系(12)的部件(22，24)的方法(68)，其中所述部件(22，24)以機(jī)械的方式預(yù)緊到安全狀態(tài)下，所述方法具有下述步驟: -檢測(S12)故障狀態(tài)； -檢測(S14)所述故障狀態(tài)是第一故障狀態(tài)類型還是第二故障狀態(tài)類型； -當(dāng)所述故障狀態(tài)為所述第一故障狀態(tài)類型時，立即中斷(S16)對所述部件(22，24)的操控，使得所述部件(22，24)通過機(jī)械的預(yù)緊(30，32)被動地轉(zhuǎn)移到所述安全狀態(tài)下，或者當(dāng)所述故障狀態(tài)為所述第二故障狀態(tài)類型時，操控(S22)所述部件(22，24)，使得所述部件(22，24)主動地轉(zhuǎn)移到所述安全狀態(tài)下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一故障狀態(tài)類型包含控制器(52)的處理器故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一故障狀態(tài)類型包含供電故障，其中對于控制器(52)的供電是有故障的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中由監(jiān)控裝置(58)檢測所述第一故障狀態(tài)類型和/或所述第二故障狀態(tài)類型，所述監(jiān)控裝置監(jiān)控所述控制器(52)的處理器(54)和/或所述控制器(52)的供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的方法，其中所述第二故障狀態(tài)類型包含控制軟件部分(62)中的軟件故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至 5中的任一項所述的方法，其特征在于，所述第一故障類型和/或第二故障類型由安全軟件部分(66)檢測。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中所述控制軟件部分(62)與輸出軟件部分(64)處于連接，所述輸出軟件部分在至少一個處理器輸出端處輸出信號(AS1，AS2 ;SS1’，SS2’ ；SSl”)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述安全軟件部分(66)與所述輸出軟件部分(64)處于連接，以便執(zhí)行到所述安全狀態(tài)下的主動的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述輸出控制部分(64’;64”)在所述至少一個處理器輸出端處輸出控制信號(SS1，SS2;SS1”)，所述控制信號借助于操控器硬件(76，78 ；80)轉(zhuǎn)換成用于操作所述部件(22，24)的執(zhí)行器裝置(34，36)的操控信號(AS1，AS2)。
10.一種方法，尤其是根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的方法，其中在用于操作動力傳動系(12)的部件(22 ；24)的控制器(52)的處理器(54)上安裝有輸出軟件部分(64),所述輸出軟件部分設(shè)計用于，將控制信號(US1，US2)轉(zhuǎn)換成操控信號(AS1，AS2)，所述操控信號能夠直接用于操控執(zhí)行器裝置(34，36)，所述執(zhí)行器裝置用于操作所述部件(22;24)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的方法，其中所述機(jī)械的預(yù)緊(30，32)設(shè)計成，使得在第一預(yù)設(shè)時間段之內(nèi)進(jìn)行到所述安全狀態(tài)的被動的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，所述第一預(yù)設(shè)時間段小于安全時間段(72)減去第一故障識別時間段(tDet_pJ。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的方法，其中所述部件(22，24)的操控動態(tài)性能構(gòu)建成，使得在第二預(yù)設(shè)時間段(tCon_act)之內(nèi)進(jìn)行到所述安全狀態(tài)的主動的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，所述第二預(yù)設(shè)時間段小于安全時間段(72)減去第二故障識別時間段(tDrt_art)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的方法，其中用于操作所述部件(22，24)的執(zhí)行器裝置(34，36)具有電動馬達(dá)(38，42)。
14.一種控制器(52)，所述控制器尤其用于控制機(jī)動車(10)的動力傳動系(12)的部件(22，24)，其中在所述控制器( 52)中實施根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項所述的方法(68)。
【文檔編號】F16H61/12GK104040224SQ201380004764
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月15日
【發(fā)明者】馬丁·索伊弗特, 拉爾夫·赫蒂奇, 托比亞斯·卡利施, 邁克爾·路德維格, ?？啤杉{ 申請人:格特拉格傳動機(jī)構(gòu)和齒輪工廠赫爾曼·哈根邁爾有限公司&兩合公司