CN102596675A - 用于控制车辆的溜滚功能和滑行功能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制车辆、例如商用车(1)的溜滚功能或滑行功能的方法，该车辆具有动力总成系统，带有驱动马达、可经由变速器控制来操控的自动的或自动化的变速器、且带有行驶速度调整装置，所述变速器带有可操控的用于中断动力总成系统中的动力传递的换挡器件，其中在合适的行驶情况中动力总成系统中的动力传递被中断。为了可尽可能有效地利用且还能可靠且舒适地终止溜滚功能和滑行功能，将动力总成系统中的动力传递依赖于在当前的车辆速度(v_F)与借助于行驶速度调整装置确定的下界限速度(v_T)之间的可选择的速度差(Δv_F_T)来重建。

Description

用于控制车辆的溜滚功能和滑行功能的方法

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1的前序部分的用于控制车辆的溜滚功能或滑行功能的方法。

背景技术

在驱动时节省能量和成本以及降低由于废气排放和噪音造成的环境负荷是在车辆发展中的当前的目标。为此，可以将车辆在合适的行驶情况中以溜滚模式或滑行模式临时无驱动地向前运动。在车辆处于溜滚模式中的情形中，内燃机可尽可能降低消耗地且低排放地怠速转动，而车辆以打开的动力总成系统溜滚。如果内燃机在这样的行驶情况中被关断以便再提高节省效果，那么车辆以所谓的滑行模式运动。这些功能是已经公知的。

一旦溜滚或滑行是可能的，根据现有的动力总成系统组件和变速器结构类型的不同，动力传递中断可通过将变速器换挡到空挡中和/或通过打开起动离合器或锁止离合器进行。通过闭合动力总成系统或者说挡位再挂入，溜滚模式或滑行模式被终止。

如下证实是有问题的，即，辨认出对于激活溜滚功能或滑行功能而言合适的行驶情况、同时避免不必要的动力传递中断以及在正确的时间点又终止该功能。如果该功能被太早地终止，则由此现有的动量势能(Schwungpotenzial)可能在很大程度上保持未被利用且失去节省效果。另一方面，太晚的功能终止可能在紧接着的地形上升的情形中、尤其地在重的商用车的情形中导致牵引力的亏损(Defizit)和带有直至重新的起动过程去的减挡的行驶减速度。此外要考虑行驶舒适性、动力总成系统的相关组件的磨损和行驶安全性。

然而，用于控制溜滚功能或滑行功能的公知的方法由于行驶路段的地形实际情况的较未经过滤的或不充分的考虑和/或车辆的当前的行驶状态的不充分的考虑经常不正确地辨认用于动力传递中断和动力传递中断取消的情况，或这些方法是非常复杂的，这可能导致带有对于驾驶员而言由情况决定不期望的且可能产生不良后果的溜滚功能或滑行功能接通和关断过程的错误演绎或也可能导致合适的溜滚情况或滑行情况的较低效的利用。

此外如下是公知的，即，出于舒适原因和交通原因或者说行驶安全性原因，现代的车辆增加地装备有自动的行驶速度调整功能或行驶速度和距离调整功能。这样的系统例如作为所谓的巡航控制-制动控制系统公知且可供用于轿车和商用车。这样的系统使得如下成为可能，即，维持由驾驶员预先给定的期望速度或在其扩展上作为ACC(自适应巡航控制)或ADR(自动距离调节)，借助传感器、例如雷达、红外线、视频或超声波构建在车辆之前或绕车辆周围的监控区域，由此额外地至少相对前面行驶的车辆的距离通过自动的收油门或通过借助于制动控制的刹车被适配。

尤其地，在商用车中的公知的巡航控制-制动控制系统在下坡中的减速度需求的情形中和/或为了相对前面行驶的车辆的距离适配利用借助于现有的持续制动设施(例如在驱动侧或在从动侧的液力的或电动的缓速器和/或行车制动器)的制动起反应，其中，优选地利用缓速器。在为了维持或者说达到预先给定的巡航控制速度的加速度需求的情形中，这些系统要求马达转矩。

由DE 102 21 701 A1公知用于控制带有自动化的变速器的车辆的溜滚功能或滑行功能的方法。在该公知的方法的情形中，代表车辆速度的量、制动操纵和/或燃料供给计量机构的操纵以及内燃机的运行状态被探测。当在运行的内燃机和超出确定的车辆速度的情形中既不操纵行驶踏板或者说燃料供给计量机构又不操纵制动踏板时，离合器设备被打开进而动力总成系统中的动力传递被中断。在打开离合器之后，变速器被换挡到空挡中，从而使得车辆处在溜滚模式中。

通过操纵行驶踏板或制动踏板或通过改变在其效果上相应的量，离合器又被闭合且由此终止溜滚模式。然而，在离合器的闭合之前首先进行内燃机和变速器输入轴的转速同步，以便尽可能平滑地由溜滚模式返回到正常的驱动中。当设想有预期的制动需求时，离合器的打开进而溜滚模式被阻止。这例如在下山的情形中、在突然的收油门的情形中或在选择运动型的行驶程序的情形中可能是如此情况。

由DE 10 2007 001 936 A1公知用于控制车辆的自动变速器的换挡离合器的方法，在其中连续地评估和检查山路探测和空挡怠速控制。该方法被执行，以便在内燃机的怠速状态中、例如在信号设施处停车的情形中或在停走运行中，在变速器的空挡位置中节省燃料。然而同时在变速器的换空挡的情形中也应阻止车辆在坡度上由于太小的用于保持车辆的制动压力而倒溜。

对于这样的空挡怠速控制、也就是说经情况调整的换空挡而言必须满足确定的进入条件，山路探测标志(Bergdetektionsflag)和山路计数器

的评估属于此。在借助山路探测的相应的评价中山路探测标志可以被设置或者说山路计数器可以被提高。这是如下的情况，即，变速器处在前进挡、变速器从动转速大于经预先给定的从动转速界限值、内燃机的节气门位置小于经预先给定的节气门位置界限值、制动状态显示车辆制动器被操纵，且变速器温度在允许的范围内。

当在小于经预先给定的从动转速界限值的变速器从动转速的情形中当前的计数器读数

小于经预先给定的计数器界限值时；或在计数器读数在该计数器界限值之上的情形中，当制动压力大于经预先计算的制动压力界限值时；或如果当山路探测标志设立时，制动压力不供使用且计数器读数大于计数器界限值，可以进行无倒溜的空挡怠速换挡。

由DE 10 2004 017 115A1公知用于带有自动的或自动化的变速器的车辆的自动的行驶速度调整，或行驶速度和距离调整的方法，在其中，车辆速度可在预先选择的额定速度的范围中变化。在此，溜出阶段(Ausrollphasen)每每跟随加速阶段，在该溜出阶段中，动力总成系统中的动力传递可被中断，以便节省燃料。在加速阶段和溜出阶段的顺序中，可借助于导航装置获取的地形数据来考虑来自直接的车辆周围环境的监控装置的数据和/或确定的车辆参数。加速阶段可经由除了内燃机之外存在的电动马达来支持。

由WO 2003/037672公知了尤其地用于重的商用车的级联换挡变速器，其在辨认低消耗的行驶状态的情形中被换挡到空挡中、即到溜滚模式中。当额定速度被预先给定且车辆速度在非溜滚模式的情形中被降低时，低消耗的行驶状态于是被辨认或者说换挡到空挡位置。这尤其地当既不按压油门踏板又不按压制动踏板或等价的量变化时被设想。出于安全性原因使用了附加制动装置，该附加制动装置在溜滚运行期间可被要求。此外，当前所挂入的挡位被考虑。

此外，由WO 2009/037167A1公知了用于控制车辆、尤其是重的商用车的自动化的或自动的级联变速器的方法，在其中为了降低燃料消耗，在下坡中行驶的情形中在紧接着的到下坡出口的过渡中，替代如通常那样在驶入到平面中之后或者说在由倒拖滑行运行过渡到牵引运行之后才被加挡，在驶入到平面中之前或者说在牵引运行开始之前已被换挡到较高的挡位中、也就是执行了倒拖滑行加挡。

为此，在确定的时间节拍中当前的车道坡度被获知且在下坡行驶的情形中激活用于辨认下坡出口的功能，以便尽可能提前地自动加档。由此，驱动马达的转速且必要时激活的持续制动装置的转速被降低，这由于较少的马达阻力矩和必要时较小的缓速器制动力矩可以引起车辆的加速，由此相对滞后地使用牵引运行。在此，较高的档位这样地被选择，即，仅进行车辆的较轻的加速，因此驾驶员可随时可靠地控制情况。

下坡出口在此处被辨认，即，刚刚先前经过的下坡度在确定个数的时间节拍期间单调降低且低于界限值。此外可设置有不同的标准，例如行车制动器的操纵、太高的车辆加速度、太陡峭的下坡、特别重的装载、持续制动器在其负荷界限上的运行或额定速度的超出或安全距离的向下超出，这通过激活的巡航控制/制动控制来调整，这些标准出于安全性原因引起对倒拖滑行加挡的阻止。

公知的方法显示了用于借助动量行驶(Schwungnutzfahrten)降低燃料消耗的各种可能性。然而，在其中本领域技术人员未找到在考虑车辆的速度调整装置的效果的情形下用于终止溜滚功能或滑行功能的指示。

发明内容

在此背景下本发明基于的任务是，给出用于控制带有自动的或自动化的变速器和速度调整装置的车辆的溜滚功能和滑行功能的方法，利用该方法可以尽可能有效地利用溜滚情况或滑行情况且还能可靠地以及舒适地终止溜滚情况或滑行情况。

该任务的解决方案由主权利要求的特征获得，而本发明的有利的设计方案和改进方案可由从属权利要求得悉。

本发明基于的知识是，在以带有溜滚功能或滑行功能和行驶速度调整装置或者说巡航控制/制动控制系统的车辆行驶的情形中在由下坡路段过渡到平面中或上坡中的情形中在溜滚情况和滑行情况之后动力总成系统中的动力传递重建应按照巡航控制的所选择的速度，然而在考虑车辆的当前参数和/或行驶的路段的地形的情形下可与此不同地借助变速器控制来灵活地操纵。

相应地，本发明从如下的用于控制车辆的、例如商用车的溜滚功能或滑行功能的方法出发，所述车辆具有动力总成系统，带驱动马达、可经由变速器控制来操控的自动的或自动化的变速器(带有可操控的用于中断动力总成系统中的动力传递的换挡器件)、且带有行驶速度调整装置，在该方法中在合适的行驶情况中动力总成系统中的动力传递被中断。为了解决所提的任务，本发明作如下设置，即，将动力总成系统中的动力传递依赖于在当前的车辆速度与借助于行驶速度调整装置确定的下界限速度之间的可选择的速度差来重建。

溜滚功能或者说溜滚模式被理解为在运行的驱动马达的情形中带有打开的动力总成系统(也就是说无驱动的向前行驶或惯性行驶)的车辆的行驶。滑行功能或者说滑行模式理解为在关断的驱动马达的情形中带有打开的动力总成系统的车辆的行驶。

行驶速度调整装置理解为对于驱动干预或者说制动干预而言不仅具有所谓的巡航控制而且具有所谓的制动控制的车辆系统。这样的系统相应地也被标称作巡航控制/制动控制系统。该系统也可具有距离调整装置。

相应于通常的符号协定，下坡被理解为负的坡度、减速度被理解为负的加速度且产生的驱动的重力坡面分量(Hangabtriebskraft)被理解为负的行驶阻力。

因为一方面巡航控制/制动控制功能在驱动装置处进行关于速度和/或安全性的干预，另一方面溜滚功能或滑行功能引起动力总成系统的与消耗相关的换空挡或者说动力传递中断，所以如下证实是有利的，即，使两种功能(如果存在)根据需要协作，以便实现有效的且舒适的行驶运行，然而不放弃它们的独立的工作方式。这所以是尤其地有意义的，是因为巡航控制/制动控制更仅根据驾驶员期望和/或在确定的边界条件的情形下接通，而节省燃料的换空挡或者说离合器打开更可关于情况地被自动激活或去激活。如果巡航控制/制动控制系统是存在的且是激活的，那么巡航控制/制动控制功能以及溜滚功能或滑行功能的协作的控制可有利地由现有的、经相应地适配的变速器控制进行。

溜滚情况或滑行情况可经由变速器控制器来控制，该变速器控制器检测重要的信号以及评估数据且随后发出用于引入、执行、阻止和终止溜滚功能或滑行功能的指令。原则上，为此在带有巡航控制装置或者说制动控制装置的车辆的情形中不需要在用于该系统的调整器处的软件改变，这成本低廉地起作用。

在当前的车道坡度使得无驱动的向前行驶或者说惯性行驶成为可能时，滑行功能或溜滚功能原则上可以于是被激活。在对于根据本发明的方法而言重要的情况中，车辆首先处在带有紧接着的到平面中或者说上升中的过渡的下坡路段中，且在该行驶情况期间被置于溜滚-滑行模式中。溜滚功能或滑行功能在下坡出口中的情况正确的激活在申请人的另一专利申请中被讲述。

当路段地形过渡到平面中或又上升时，以无驱动方式溜滚的车辆紧接着由于由空气阻力、溜滚阻力以及坡度阻力和加速度阻力得出的行驶阻力而丢失速度。为了闭合动力总成系统，根据本发明在先前被换挡到空挡中的变速器中原来挂出的挡位或另一合适的挡位依赖于所安置的巡航控制速度或者说速度调整装置的下界限速度和当前的车辆速度被挂入和/或先前为了将驱动马达从动力总成系统分开而被打开的离合器又被闭合。

通过根据本发明的方法有利地实现如下，即，动力总成系统可以在对于舒适的继续行驶而言适宜的、然而同时也在消耗角度下有利的时间点又被闭合，从而于是可将驱动转矩由驱动马达经由变速器传递到车辆车轮上。

尤其地可作如下设置，即，在当前的行驶速度与巡航控制速度之间的、在其情况下进行动力传递重建的速度差依赖于当前的车辆加速度来选择。在此，车辆加速度和速度差的配合可有利地自由选择。由此，动力传递重建可在巡航控制速度之上或之下的车辆速度情形中进行。

相应地，巡航控制的马达力矩要求可临时通过变速器控制被阻止，以便允许车辆的相对大的速度损失。这尤其地当车辆以相对小的减速度(负的加速度)运动时是有利的，由此辨认出在平面中的柔和的溜出，该柔和的溜出是对于溜滚功能或滑行功能而言特别合适的行驶情况。因此，相应滞后地在巡航控制速度之下挡位被挂入或者说起动离合器被闭合。

例如，在阈值之下的负的车辆加速度情形中、也就是在相对缓慢的车辆减速度的情形中，在其情况下进行动力传递重建的速度差可以在绝对值上相应于在借助于行驶速度调整装置确定的上界限速度(即制动控制速度)与下界限速度(即巡航控制速度)之间的速度差的数量级。因此溜滚情况或滑行情况可几乎被完全用尽，以便实现高的燃料节省。

另一方面，非常小的速度差也可被选择作为用于终止溜滚模式或滑行模式的阈，从而使得动力传递在靠近巡航控制速度的车辆速度情形中进行。

该速度差可以是负的，也就是说，在其中行驶速度已略下降到巡航控制速度之下的时间点上挡位又被挂入或者说离合器被闭合，或与之相反是正的，从而使得挡位已略在巡航控制速度之上又被挂入或者说离合器又被闭合。

尤其地可作如下设置，即，在阈值之上的负的车辆加速度情形中，在行驶速度与巡航控制速度之间的、在其情况下进行动力传递重建的速度差占据靠近零的值。因此可例如在车辆的强的减速度(负的加速度)的情形中(在该强的减速度的情况下估计没有车辆的柔和的溜出而是带有短期的转矩需求的下坡路段的突然终止)动力传递被提早重建，以便一旦需要提供可直接召回的牵引力用于紧接着的坡度。显然，作为特殊情况动力总成系统也可在如下的时间点被闭合，在该时间点上当前的行驶速度与巡航控制速度一致。

此外，也可通过评估当前的车道坡度(其可通过传感器且必要时通过合适的计算来获知)和/或行驶阻力(其由空气阻力、溜滚阻力、(负的)坡度阻力以及(负的)加速度阻力得出)以类似的方式根据地形上的路段分布来闭合，该地形上的路段分布可有意义地显现出较小的或较大的直至闭合动力总成系统的速度损失。

作为结果，用于闭合动力总成系统的时间点经由当前的在车辆速度与巡航控制速度之间的速度差来确定，在该速度差的情况下可自由地选择差速阈。为了获知有利的时间点，车辆加速度和/或车道坡度和/或行驶阻力以及必要时其它的参数被评估，且依赖于这些值然后获知差速阈，在该差速阈的情况下溜滚功能或滑行功能被去激活。

由此，该方法提供了如下可能性，即，在带有打开的动力总成系统的车辆的溜滚或所谓的滑行之后关于情况可变地又闭合动力总成系统或者说又将挡位置入，其中，巡航控制速度被用作定向速度(Orientierungsgeschwindigkeit)且按照情况和/或另外的经预先给定的参数的不同向上或向下或多或少地被偏离。因此，一方面溜滚功能或滑行功能可被有效地利用以便节省燃料，另一方面行驶舒适性和驾驶员期望根据确定的动力至少在很大程度上被考虑。

附图说明

为了说明本发明，附入了实施例的附图的描述。在其中，唯一的图显示了用于在商用车的情形中依赖于情况地终止溜滚功能或滑行功能的示意性的图示。

具体实施方式

商用车具有动力总成系统，带有内燃机和自动的或自动化的、可经由变速器控制被操控的单组变速器或多组变速器。此外设置有行驶速度调整装置。带有这样的动力总成系统的车辆是已知的，从而使得下面的描述限制了用于控制这样的车辆的溜滚功能或滑行功能的根据本发明的方法。

该方法大致上基于如下，即，根据溜滚情况或滑行情况动力总成系统中的动力传递依赖于在当前的车辆速度v_F与经由行驶速度调整装置所设置的下界限速度、也就是说巡航控制速度v_T之间的可选择的速度差Δv_F_T＝v_F-v_T来重建。

相应地，商用车1在唯一的绘制图中处在带有相对小的负的坡度αFb的轻微的下坡路段2中，其经由下坡出口3过渡到平面4中。经由变速器控制，变速器被换挡到空挡中，从而使得商用车1无驱动地以溜滚模式运动。由于行驶阻力F_W、也就是说由空气阻力和溜滚阻力以及坡度阻力和加速度阻力构成的总和，负的车辆加速度a_F起作用，其导致增加的速度损失。

图1显示了上速度界限v_B和下速度界限v_T，这两个速度界限作为制动控制速度v_B或者说作为巡航控制速度v_T通过构造成巡航控制/制动控制系统的行驶速度调整装置被提前确定。原则上，当车辆加速超出制动控制速度v_B时，经由巡航控制/制动控制系统操控车辆1的制动装置，以便不让行驶速度v_F进一步增加或者说保持恒定，且当车辆速度v_F下降到巡航控制速度v_T之下时，马达转矩被要求，以便将车辆1至少在该行驶速度v_F的情形中继续运行。此外，作为虚线示出了在经过该地形上的行驶情况中的车辆速度v_F的时间上的分布。在设想的时间点t_1开始速度损失，该速度损失在溜滚到平面4中的情况下进一步增加。

为了说明本发明，示例地画出了两个其它的时间点t_G_1和t_G_2，在这两个时间点处车辆变速器的挡位可又被挂入。在第一个例子的情形中，设想车辆1的较强的受行驶阻力决定的减速度(负的加速度a_F)且因此仅允许了相对制动控制速度v_B相对小的速度损失。作为结果，在换挡时间点t_G_1上在小的正的速度差Δv_F_T_1＝v_F_1-v_T的情形中挡位在巡航控制的转矩要求之前已经又被挂入。相应地，牵引力提前地提供，该牵引力必要时为了下一个坡度被需要。然而，通过溜滚阶段的燃料节省是较少的。

在第二个例子的情形中，设想较弱的减速度(负的加速度a_F)。因此，允许了相对大的速度损失，甚至低于巡航控制速度v_T。作为结果，挡位在换挡时间点t_G_2上在大的负的速度差Δv_F_T_2＝v_F_2-v_T的情形中才又被挂入。由此，车辆1在时间点t_G_2(在该时间点处挡位在巡航控制速度v_T之下被挂入)已经在平面4中溜滚了一定的路段。由此产生相对高的燃料节省。通过经拉长的平面4，相对滞后的牵引力被需要用于继续行驶。

两个所描述的情景仅示例性地理解。本领域技术人员由于可自由选择的速度差阈可预先给定其它的或者说另外的有利的用于闭合变速器控制的动力总成系统的决策时间点。

附图标记列表

1    商用车

2    下坡路段

3        下坡出口

4        平面

a_F      车辆加速度

α_Fb    车道坡度

F_W      行驶阻力

t        时间

t_1      时间点

t_G_1    时间点

t_G_2    时间点

v        速度

v_B      制动控制速度

v_F      车辆速度

v_F_1    在时间点t_G_1的车辆速度

v_F_2    在时间点t_G_2的车辆速度

v_T      巡航控制速度

Δv_B_T  速度差

Δv_F_T  速度差

Δv_F_T_1 在时间点t_G_1的速度差

Δv_F_T_2 在时间点t_G_2的速度差

Claims (10)

1.用于控制车辆、例如商用车(1)的溜滚功能或滑行功能的方法，所述车辆具有动力总成系统，带有驱动马达、能经由变速器控制来操控的自动的或自动化的变速器、且带有行驶速度调整装置，所述变速器带有能操控的用于中断动力总成系统中的动力传递的换挡器件，在所述方法中，在合适的行驶情况中所述动力总成系统中的动力传递被中断，其特征在于，将所述动力总成系统中的动力传递依赖于在当前的车辆速度(v_F)与借助于所述行驶速度调整装置确定的下界限速度(v_T)之间的能选择的速度差(Δv_F_T)来重建。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在其情况下进行动力传递重建的速度差(Δv_F_T)依赖于当前的车辆加速度(a_F)来选择。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在阈值之上的负的车辆加速度(a_F)情形中，所述在其情况下进行动力传递重建的速度差(Δv_F_T)占据靠近零的值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在阈值之下的负的车辆加速度(a_F)情形中，所述在其情况下进行动力传递重建的速度差(Δv_F_T)在绝对值上近似地相应于在借助于所述行驶速度调整装置确定的上界限速度(v_B)与所述下界限速度(v_T)之间的速度差(Δv_B_T)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在其情况下进行动力传递重建的速度差(Δv_F_T)依赖于当前的车道坡度(α_Fb)来选择。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在其情况下进行动力传递重建的速度差(Δv_F_T)依赖于当前的行驶阻力(F_W)来选择。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，动力传递重建在所述下界限速度(v_T)之上的车辆速度(v_F)情形中进行。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，动力传递重建在所述下界限速度(v_T)之下的车辆速度(v_F)情形中进行。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，动力传递重建经由变速器控制、通过在先前的换空挡之后的挡位挂入和/或通过在所述驱动马达从所述动力总成系统的先前的分开之后的离合器装置闭合来进行。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在动力传递重建之前的换空挡和/或所述驱动马达从所述动力总成系统的分开基于其中路段地形由下坡(2)过渡到平面(4)中或上坡中的行驶情况来进行。