用于确定状态信息的方法和机动车与流程

本发明涉及一种用于确定对机动车的动力传动系的状态、尤其是摩擦学状态进行描述的状态信息的方法，其中，动力传动系包括作为第一动力装置的电机和第二动力装置。此外，本发明涉及一种机动车。

背景技术：

1、在机动车中，动力传动系的部件、例如车轮轴承、驱动轴、差速器、变速器和动力装置的磨损尤其在以后识别出这种磨损时可能导致机动车的消耗增加、高的维修成本，并且甚至可能导致机动车停下来不能走了。对于车辆用户来说，这些缺点也可能导致对制造商形象的损害，即使相应的问题是由用户不充分的车辆维护引起的。

2、因此宜监控相应部件的磨损，以便能够及时并且尤其是预防性地向车辆用户推荐机动车的服务。对此，在文献us 2017/0 221 069a1中提出了一种可能的方案。该文献教导了，针对动力装置的不同的转速和转矩检测燃料消耗，并基于该燃料消耗来估计动力传动系中的耗散。

3、然而，如果在动力传动系中使用电机，那么无法通过纯消耗监控来区分电损耗与机械损耗，由此无法清楚识别机械磨损。这尤其是成问题的，因为电损耗强烈依赖于当前通过电机提供的功率。此外，电驱动的动力传动系中的损耗部分滞后地与不同的影响参量、例如外部温度或冷却回路的油的温度相关，例如，冷却回路中的温度也与电机的当前功率或上一刻的功率相关，从而磨损的识别在此可能是不准确的并且是易出错的。

技术实现思路

1、因此本发明的目的是，提供一种以更高的精度和鲁棒性来确定具有电机的动力传动系的状态、尤其是摩擦学状态或磨损状态的可能性。

2、根据本发明，该目的通过开头所述类型的方法来实现，其中，在满足诊断条件时，使第一动力装置在电动空转中运行，在该电动空转中第一动力装置与所有电流源和电流阱电分离并与机动车的车轮中的至少一个车轮耦联，在第一动力装置在电动空转中运行期间，检测用于第二动力装置的功率的功率参量，而机动车的车轮中的至少一个由第二动力装置驱动，然后根据功率参量和预设的参考信息来确定状态信息。

3、在根据本发明的做法中，第一动力装置在确定功率参量或状态信息的过程中虽然保持与至少一个车轮、即例如与由第一动力装置驱动的车桥的车轮或与所有车轮耦联，但此时在电动空转中运行。通过该做法可以实现，在确定功率参量或状态信息时，虽然考虑第一动力装置中的机械损耗，并且因此尤其考虑其摩擦学状态，但同时该测量不受第一动力装置处的电损耗的影响。因此，消除了开头解释的、功率参量或所确定的状态信息与当前或上一刻由第一动力装置输出的功率之间的关联性。此外，消除了第一动力装置的电气部件的老化现象对测量的影响。因此，尤其是当这在单个功率确定或少量功率确定的基础上进行时，与现有技术相比可以明显改进动力传动系的状态确定的准确性和鲁棒性。尤其可以更好地区分动力传动系的摩擦学状态的变化与电力电子设备的状态的变化。

4、摩擦学状态可以理解为动力传动系、即动力装置和将其力矩分别传输至机动车的车轮中的至少一个车轮的部件的摩擦状态或磨损状态。摩擦学状态的变化例如可以由于磨损和尤其是由此产生的更高的摩擦、或由于动力传动系的至少一些部分的润滑的不足而产生。因此，摩擦学状态的恶化导致动力传动系中的更高的摩擦损耗，由此例如需要第二动力装置的与在未受损的摩擦学状态中的情况相比更高的功率，以便在直线行驶时保持机动车的给定的速度。因此，例如可以在机动车以恒定的速度直线行驶时满足诊断条件，其中，功率参量尤其涉及第二动力装置的为维持该恒定的速度所需的功率。

5、功率参量可以直接描述功率、尤其是作为无量纲参量描述功率，或者具有与第二动力装置的功率的明确的和已知的相关性。

6、第一和第二动力装置可以驱动相同的一个或多个车轮。例如，两个动力装置可以与同一驱动轴耦联，该驱动轴例如通过差速器与被驱动的车轮耦联。然而替代地，动力装置也可以驱动不同的车轮。例如，第一动力装置可以与前桥的车轮耦联，而第二动力装置可以与后桥的车轮耦联，反之亦然。当对于每个车轮使用分离的动力装置时，也可以使用根据本发明的方法。在满足诊断条件时，机动车可以例如通过前轮的动力装置驱动，并且后轮的动力装置可以作为第一动力装置在电动空转中运行，反之亦然。

7、诊断条件的满足此外可以与车辆用户的先前的操作输入相关。例如，仅当通过机动车的操作装置或外部装置允许了诊断运行时，才能满足诊断条件。这例如可以用于，仅当车辆用户希望执行根据本发明的方法时，例如在行驶试验/试车的范围内，才执行根据本发明的方法，该行驶试验例如可以在通过车间实现的车辆维护的范围内被实施。

8、第二动力装置例如可以是电机或内燃机。

9、如果也用电机作为第二动力装置，那么供应给第二动力装置的电流、尤其是直流电流可以通过机动车的电流传感器检测，并且在第二动力装置上下降的电压、尤其是直流电压可以通过机动车的电压传感器检测，其中，功率参量被确定为检测到的电流和检测到的电压的乘积或根据该乘积来确定。尤其可以在预设的时间区间上对乘积进行积分或平均。通过所提到的做法，可以以高精度和低技术耗费来确定功率参量。

10、直流电流或直流电压的检测尤其可以在通过第二动力装置的功率逆变器进行转换之前进行。在该情况下，仅需要唯一一个电流和电压传感器，并且功率参量的计算是特别简单的。替代地例如可行的是，例如在通过功率逆变器进行电流转换之后，检测第二动力装置的各个不同的相的电流和电压，并且使用它们来确定功率参量。例如可以为各个相确定单独的功率，并且可以将这些功率加到功率参量中。

11、如果也使用电机作为第二动力装置，那么在确定功率参量后，可以重新检查诊断条件或另一诊断条件，并且在再次满足诊断条件时或在满足所述另一诊断条件时，使第二动力装置在电动空转中运行，在电动空转中第二动力装置与所有电流源和电流阱电分离并与机动车的车轮中的至少一个车轮耦联，并且在第二动力装置在电动空转中运行期间，可以检测用于第一动力装置的功率的另一功率参量，而机动车的车轮中的至少一个车轮由第一动力装置驱动，然后可以根据功率参量和另一功率参量来确定状态信息。

12、因此，状态信息可以与功率参量、另一功率参量和参考信息或用于在相应动力装置上的相应测量的相应参考信息相关。两个动力装置的单独的功率参量的测量尤其允许，对由于动力传动系的摩擦学状态的变化而引起的实际的拖曳功率增大与其中一个动力装置的电气部件的状态的变化之间进行区分。

13、例如，如果第二动力装置的效率由于非最佳运行的逆变器和/或由于电流泄漏等而降低，那么由此仅所述功率参量发生变化，而所述另一功率参量保持不变，因为在确定所述另一功率参量时，第二动力装置在电动空转中运行，由此避免第二动力装置的电气部件对测量的影响。反过来，由第一动力装置的电气部件的状态引起的第一动力装置的效率损失仅导致所述另一功率参量的变化，而所述功率参量保持不变。

14、然而，与之相比，动力传动系的摩擦学状态的任何变化——无论该变化发生在第一或第二动力装置中还是发生在动力传动系的其他部件之一中——都导致动力传动系中的更高的摩擦损耗，并且因此例如当确定功率参量和另一功率参量时导致功率参量的变化以及另一功率参量的变化，而用于驱动的相应的动力装置应使机动车的速度保持恒定。

15、因此，通过所描述的做法，在行驶试验的范围内例如可以确定动力传动系的摩擦学状态是否受影响，或者第一或第二动力装置的电气部件是否导致非最佳的效率。

16、可以根据机动车的速度和/或第一和/或第二动力装置的转速来预设参考信息。参考信息尤其可以是在动力传动系的最佳状态或最佳的摩擦学状态中预期的功率或功率参量。

17、因此，对动力传动系的状态的影响可以例如通过功率参量和参考信息之间的差或通过这些参量的商来量化。尤其是当在相应的动力装置和被驱动的车轮之间使用单挡变速器时，考虑第一或第二动力装置的转速是适宜的。替代地，在预设参考信息时，附加地可以考虑关于挂入的挡位的信息。

18、动力装置的转速可以直接基于相应的动力装置的控制信息而获得或者经常本就被检测，例如用于相应的动力装置的场导向调节或矢量调节。替代地或为了验证，还可以考虑机动车的速度，该速度可以例如基于车轮转速或例如卫星支持的位置检测来确定。基于上述参量或这些参量中的至少一个进行的对参考信息的预设例如可以借助查找表或通过预先给定解析关系来进行。解析关系例如可以借助基于动力传动系在新状态下的测量而进行的回归分析来确定。

19、仅当机动车的速度和/或第一和/或第二动力装置的转速在预设的时间区间上是恒定的或者处于具有预设宽度的变化范围内时，才能满足诊断条件，其中，第二动力装置的功率的大小被检测为功率参量，第二动力装置的该功率被施加，以在第一动力装置在电动空转中运行期间使速度和/或转速保持恒定或保持在变化区间内。使用变化区间可能是适宜的，因为与速度的调节是自动化地进行的还是由车辆乘员维持基本上恒定的速度无关地，可能出现一定的速度偏差和进而转速变化。例如，可以将变化区间的宽度选择为，使得该宽度相应于当前速度或转速的5％或10％。

20、作为另一功率参量，相应地可以检测第一动力装置的功率的大小，第一动力装置的该功率被施加，以在第二动力装置在电动空转中运行期间使速度和/或转速保持恒定或保持在变化区间内。

21、仅当机动车的转向角处于预设的转向角区间内时，才能满足诊断条件和/或另一诊断条件。尤其地，仅当基本上进行直线行驶或转向角与直线行驶偏离例如小于5°时，才能满足诊断条件和/或另一诊断条件。替代地或补充地可能适宜的是，根据检测到的转向角来预设参考信息。将诊断限制到特定的转向角范围上、尤其是直线行驶上，或者根据转向角预设参考信息可能是有利的，因为例如保持特定的速度所需的功率也与转向角相关。

22、补充地或替代地可能适宜的是，仅当机动车行驶的道路具有低于限值、尤其是小于5°或小于10°的坡度时，才能满足诊断条件和/或另一诊断条件。替代地或补充地，参考信息可以附加地与坡度相关。这是适宜的，因为用于保持特定的速度的功率也与所行驶的坡度相关。

23、状态信息可以是布尔值，该布尔值根据功率参量与参考信息的比较，或根据基于功率参量和参考信息确定的中间结果与预设的限值的比较来确定。补充地或替代地，可以根据功率参量和参考信息的差或商来确定状态信息。尤其地，该差或商可以是在限值比较的范围内调用的中间结果。布尔值尤其可以说明是否存在高摩擦或明显磨损的状态。

24、然而，功率参量也可以直接描述所述差或商或者这些参量的随时间变化的曲线，该变化曲线例如以如下方式产生，即：相应的差或相应的商被写入环形缓冲区中。因此例如可能的是，通过读取这样的环形缓冲区或分析这样的随时间变化的曲线，跟踪动力传动系的尤其是摩擦学状态的随时间的发展。如上所述，如果附加地检测另一功率参量，那么状态信息例如可以附加地包括另一功率参量与参考信息和/或另一参考信息的差或商。

25、如果该状态信息是布尔值并且检测到另一功率参量，那么可以针对功率参量和另一功率参量分别执行限值比较，即例如功率参量与参考信息的比较和另一功率参量与参考信息和/或另一参考信息的比较，和/或相应的中间结果与相应的预设限值的比较，以便相应提供布尔子结果，此后尤其可以将状态信息确定为两个布尔子结果的与运算。换言之，仅当两个子结果都为真时，即例如如果两个功率参量都示出异常高的用于保持速度或转速的功率，那么该状态信息才可能是真的。

26、可选地，也可以确定另一状态信息，例如，仅当仅在其中一个限值比较中超过相应的限值时，或一般地说，仅当子结果中的仅一个子结果是真的时，该另一状态信息才是真的。如上所述，这尤其可以表明其中一个动力装置的电气设备中有问题。

27、在满足与状态信息相关的指示条件时，可以向车辆乘员和/或与机动车分开设计的装置输出提示。对车辆乘员的提示例如可以以视觉、听觉或触觉方式实现，例如通过警示灯、显示器中的显示、方向盘的振动等实现。

28、与机动车分开设计的装置例如可以是移动通信装置、例如车辆乘员的移动电话，或者车辆外部装置、例如车辆制造商或维护服务提供商的后端服务器。如果状态信息是布尔值，那么该布尔值可以直接说明是否应该输出提示。

29、还可行的是，将功率参量与不同的参考信息比较，或将中间结果与不同的限值比较，其中，例如在超过第一限值时触发第一车辆侧动作，而在超过第二限值时触发第二车辆侧动作。第一车辆侧动作例如可以是相对较低阈值的警告提示，例如激活警示灯。第二车辆侧动作例如可以是更清晰的警告提示，例如声学提示，或者例如也可以减小最大可用的行驶功率等。

30、除了根据本发明的方法以外，本发明还涉及一种机动车，该机动车具有动力传动系和处理装置，动力传动系包括设计为电机的第一动力装置和包括第二动力装置，处理装置设计用于执行根据本发明的方法。

31、尤其地，两个动力装置分别与机动车的至少一个车轮固定耦联或以可逆方式可耦联。针对根据本发明的方法解释的特征可以利用在那里提到的优点转移到根据本发明的机动车上，反之亦然。

32、尤其地，机动车可以包括用于检测供应给第一和/或第二动力装置的电流的相应的电流传感器和用于检测在第一和/或第二动力装置上下降的电压的相应的电压传感器。动力装置尤其可以通过电开关与车载电网中的电流源或电流阱端部分离，以便能够实现相应的动力装置的电动空转。

33、电压传感器由于其通常非常高的电阻而不理解为电流阱。然而，在电动空转中，可选地，相应的电流传感器和/或电压传感器也可以与相应的动力装置分离。