CN106985820A - 用于使机动车自动地蠕动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助能够电子操控的离合器使具有燃烧马达的机动车自动地蠕动的方法。其中预先给定所述机动车的离合器力矩（M_b），其方式为：当没有操纵所述机动车的驾驶杆件时，通过实际的离合器力矩（M_a）调节所述机动车的加速度（a_s、a_i）。在使用所述预先给定的离合器力矩（M_b）的情况下操控所述离合器。

Description

用于使机动车自动地蠕动的方法

技术领域

本发明涉及一种用于借助能够电子操控的离合器使具有燃烧马达的机动车自动地蠕动的方法。此外，本发明涉及一种计算机程序以及一种机器可读的存储介质，所述计算机程序设计用于实施所述方法的每个步骤，在所述机器可读的存储介质上存储有所述计算机程序。此外，本发明涉及一种电子控制器，所述电子控制器设计用于借助所述方法自动地借助能够电子操控的离合器使机动车蠕动。

背景技术

机动车的蠕动（Ankriechen）和起动（Anfahren）在自动传动系统中通过起动元件、像例如滑动式离合器来实现。该离合器通常由电子控制部促动。蠕动在此被理解为在驾驶员还没有操纵驾驶杆件的情况下车辆的主动的起始滚动。所述离合器在此传递转矩，所述转矩使车辆加速并且所述转矩也被称为蠕动力矩。起动被理解为驾驶员移动驾驶杆件并且由此表明明确的加速期望。这两种情况仅在离合器滑动的情况下发生。一旦所述离合器中的滑动被消除，就不再被称为蠕动或者起动，而是被称为滚动或者行驶。传动系统能够具有下述可行性，在蠕动和起动时借助干预力矩来影响马达的特性。

发明内容

用于使机动车自动地蠕动的方法涉及具有燃烧马达的机动车和能够电子操控的离合器。预先给定所述机动车的离合器力矩，其方式为：通过实际的离合器力矩来调节所述机动车的加速度。该调节在所述机动车的驾驶杆件没有被操纵并且由此所述机动车的驾驶员还没有要求起动时实现。驾驶杆件根据本发明除了被理解为油门踏板之外还被理解为其他操作元件像例如换挡杆、旋转手柄或者变速杆。然后在使用所述预先给定的离合器力矩的情况下来操控所述离合器。所述蠕动的舒适性在该方法中能够通过所述机动车的加速度特性得以校准。在此能够调节行驶阻力，从而使得所述机动车的加速度总是相同。通过生成额定加速度能够确定冲击、也就是说所述加速度根据时间的导数并且由此确定所述舒适性。特殊情况、像例如对抗路边石的蠕动能够可靠地并且在机动车不过冲的情况下实现。通过将额定加速度设定成大于零能够确保消除滑动并且能够无冲击地实现由蠕动到空转运行、也就是机动车的滚动的过渡。

所述加速度为此优选是下述额定加速度，所述额定加速度由所述机动车的实际的速度相对于目标速度的偏差来获取。所述目标速度在此尤其是所述机动车在其燃烧马达处于空转转速时的滚动速度。所述实际速度越接近于所述目标速度，所述额定加速度能够被选择得越小。为了避免所述加速度的冲击型的变化，此外优选的是，通过滤波器来形成所述加速度。这提高了行驶舒适性。在达到所述目标速度之前的短时间内能够将所述额定加速度尤其设定到下述值，所述值处于能够预先给定的、尤其低的超过零的值范围中。由此能够以恒定的速度、也就是说以0 m/s²的加速度实现到滚动的无缝过渡。

优选对所述额定加速度进行滤波，以便确保对所述额定加速度的舒适并且无冲击的改善。

所述额定加速度相对于所述实际的速度与所述目标速度之间的差的配属关系以及滤波器特性能够例如被校准。通过数据差异在此能够区别地处理不同的行驶条件，从而能够根据是否置入前进档或者倒退档、根据所激活的行驶程序（例如经济式、舒适式或者运动式）、根据环境条件（例如冬天、夏天或者爬坡行驶）和运行模式（例如具有挂车的行驶、调车或者拥堵行驶）来实现不同的蠕动特性。

优选通过实际加速度来降低必要时经过滤波的额定加速度。所述实际加速度能够通过对所述机动车的车速信号求导来获取。这种信号能够例如从在所述机动车的非驱动轴处的传感器获得。当该信号例如在所述机动车的速度低的情况下不可用时，那么作为替代方案所述实际加速度也能够由所述机动车的纵向加速度传感器的传感器信号获取。为了以这种方式得到精确的速度信息，优选的是，所述纵向加速度传感器的信号被清除了所述机动车的下坡力，因为所述下坡力会引起传感器信号中的偏移。

所述实际的离合器力矩优选从预先控制部获得，所述预先控制部将所述额定加速度用作输入参量。所述预先控制部能够补偿已知的行驶阻力像例如实际的下坡力、所述机动车的轮胎的滚动阻力、所述机动车的传动系的消耗力矩和车辆质量以及转动部件的惯性。

此外优选的是，将所述加速度输送给PID调节器。该调节器能够调节可能的故障、误差和未知的行驶阻力，所述未知的行驶阻力例如能够由路边石引起。在此能够在所述PID调节器的额定加速度路径中设置另一个滤波器，以便将实际加速度信号中的延迟传递到所述额定加速度信号上，所述延迟由于信号处理中的滤波而产生。以这种方式能够修正相位偏移。

为了避免燃烧马达在机动车蠕动时停止，优选的是，当所述燃烧马达的实际转速未超过转速阈值时，限制或者降低所述预先给定的离合器力矩。尤其选择所述燃烧马达的空转转速作为转速阈值。所述预先给定的离合器力矩的降低在极端情况下会导致：当所述离合器力矩降到零时，所述离合器被完全断开。由此实现了，燃烧马达的转速调节器将所述燃烧马达在没有外部影响的情况下重新调节到所述空转转速。

当所述驾驶杆件被操纵时，优选的是，将驾驶员期望力矩加到所述预先给定的离合器力矩上。这种驾驶员期望力矩在燃烧马达的传统力矩结构、像例如ETS（Engine TorqueStructure：发动机扭矩结构）中在对所述驾驶杆件进行操纵时形成。所述驾驶员期望力矩通常用于形成所述燃烧马达的马达力矩。但是，因为用于起动过程的马达力矩由转速调节器产生，所以所述驾驶员期望力矩在这种情况下不起作用，驾驶员通过操纵所述驾驶杆件想要触发所述起动过程。但是，所述驾驶员期望力矩是用于下述情况的标准参量：当调节器无效时，驾驶员目前想要做什么或者说马达要提供什么。所述驾驶期望力矩独立于传动机构干预并且包含所述燃烧马达的自然界限、像例如其最大力矩和其涡轮特性。在由蠕动到起动的过渡中，所述驾驶期望力矩在所述方法中能够被用作所述离合器的额定力矩。但是，为此优选所述额定力矩以动力学的份额为幅度来减少。所述动力学的份额是下述这样的力矩，所述燃烧马达需要所述力矩以使其本身加速。所述份额的大小取决于所述机动车的实际加速度，所述燃烧马达在起动过程结束时也必须达到所述实际加速度。该动力学的储备不应从所述离合器截取，因为否则仅可能通过降低所述离合器力矩来实现所述燃烧马达的加速。

所述预先给定的离合器力矩优选用于预先控制所述燃烧马达的额定转速。当驾驶员没有操纵驾驶杆件时，作为额定转速通常调整所述实际的空转转速。必要时能够提高所述实际的空转转速，以便将马达带到更加稳定的运行点中。因为滑动中的离合器力矩作为附加的力矩作用到所述燃烧马达上，所以规定，由马达调节器来补偿所述滑动中的离合器力矩。这能够通过将所述滑动中的离合器力矩加到预先控制部上的方式来实现。在此优选的是，在没有力矩修正的情况下使用所述预先给定的离合器力矩，因为否则可能在调节回路中形成非期望的反作用。

此外，针对这种力矩修正优选的是，当所述燃烧马达的实际转速以大于一个转速差阈值为幅度偏离所述燃烧马达的额定转速时，对所述预先给定的离合器力矩进行改变。这能够基于：所述离合器比所述燃烧马达提供更多力矩。当所述燃烧马达不能够补偿所述离合器力矩时，所述燃烧马达则不会达到其额定转速。通过撤回所述离合器力矩来减轻所述燃烧马达的负担，从而使得所述燃烧马达能够达到其额定转速。优选作为替代方案或者附加方案，当所述燃烧马达的实际转矩以大于一个转矩差阈值为幅度偏离额定转矩时，那么也对所述预先给定的离合器力矩进行改变。当所述燃烧马达比所述离合器提供更多力矩时，所述燃烧马达的转速调节器剧烈地降低所述马达力矩，以便不过冲。所述燃烧马达由此没有充分利用其潜能并且所述机动车的加速度可能保持在驾驶员的期望之下。通过提高所述离合器力矩的方式使得所述燃烧马达更大程度地承受负荷并且能够利用其全部的潜能。在这两种情况下优选的是，不阶跃式地改变所述预先给定的离合器力矩，而是连续地改变所述离合器力矩，以便不损害行驶舒适性。

所述离合器优选至少以能够预先给定的最小力矩来操控。所述能够预先给定的最小力矩负责：使得所述离合器将机动车的传动系一次性卡紧到所谓的牵引传动机构上，并且之后所述离合器不再完全断开，即使可能的调节器要求再完全断开所述离合器。最小的力矩出于驾驶机动性和安全原因是不令人担心的。只有在为了保护燃烧马达不停止的目的而要求将离合器力矩降低到所述最小力矩之下时，才优选将所述离合器力矩降低到所述最小力矩之下。

所述计算机程序设计用于实施所述方法的每个步骤，尤其当所述计算机程序在计算器或者电子控制器上执行时。所述计算机程序实现了在传统的电子控制器上执行所述方法，而不对其进行结构上的改变。为此将所述计算机程序存储在机器可读的存储介质上。通过将所述计算机程序应用到传统的电子控制器上得到一种电子控制器，所述电子控制器设计用于自动地借助能够电子操控的离合器使机动车蠕动。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下文的说明中得到进一步阐述。其中：

图1示意性地示出了机动车，所述机动车能够借助根据本发明的方法的实施例蠕动，

图2示意性地示出了加速度调节器，所述加速度调节器被用在根据本发明的方法的实施例中，

图3示意性地示出了根据本发明的方法的实施例中的离合器力矩协调部，

图4以曲线图示出了如何在根据本发明的方法的实施例中实施力矩修正。

具体实施方式

在图1中示出的机动车1能够借助根据本发明的方法的实施例蠕动。所述机动车1具有燃烧马达11，所述燃烧马达11通过自动式离合器12、变速器13和差速器14与所述机动车1的驱动轮连接。构造为油门踏板的驾驶杆件15用于将驾驶期望传递到电子控制器16上，在所述电子控制器中产生驾驶期望力矩。所述电子控制器16控制所述燃烧马达11、所述自动式离合器12和所述变速器13。所述电子控制器16与所述机动车1的不同传感器、像例如纵向加速度传感器17连接。

在所述机动车1启动（Starten）之后，在没有移动驾驶杆件15的情况下实现所述机动车1的蠕动。在此，所述电子控制器16为所述离合器12预先给定离合器额定力矩M_V。为了计算出所述离合器额定力矩M_V，首先借助加速度调节器2获取离合器加速度力矩M_b。所述加速度调节器2在图2中示出。根据所述机动车1的实际速度v_a与目标速度v_z之间的差（所述目标速度在此对应于在所述燃烧马达11处于空转运行状态时6km/h的速度），获取所述机动车1的通过未示出的、当前构造为PT2滤波器的第一滤波器所形成的额定加速度a_s。在此，所述额定加速度a_s的大小由速度差以及所述速度差的随时间的变化曲线通过所述PT2滤波器来确定。所述额定加速度a_s被交送给在此构造为PT1滤波器的第二滤波器21，并且从经过两次滤波的额定加速度减去所述机动车1的实际加速度a_i。所述实际加速度能够借助在所述机动车1的非驱动轴处的、未示出的传感器或者借助所述纵向加速度传感器17来获取。所述减法的结果被交送到PID调节器22处并且将所述PID调节器22的输出值相加，所述PID调节器在此具有P部、I部和DT1部。将实际的离合器力矩M_a加到该加法的结果上。所述实际的离合器力矩由预先控制部23提供，所述预先控制部将还没有经过所述第二滤波器21滤波的额定加速度a_s用作输入参量。作为所述加法的结果，得到所述加速度离合器力矩M_b。

接下来，继续将所述加速度离合器力矩M_b交送到力矩协调部3处，所述力矩协调部3在图3中示出。如果所述加速度离合器力矩是负的，那么将所述加速度离合器力矩置零31。如果所述驾驶期望力矩M_w是负的，那么同样将所述驾驶期望力矩置零32。随后，将这两个力矩M_b、M_w相加，其中仅当已经实现了所述驾驶杆件15的移动时，驾驶期望力矩M_w才大于零。将修正力矩M_k加到所述加法的结果上。当所述燃烧马达11的实际转速n_i与额定转速n_s之间的差大于一个转速差阈值△n_s时，那么产生这种修正力矩M_k。此外，当所述燃烧马达11的实际力矩M_i与额定力矩M_s的差大于一个转矩差阈值△M_s时，那么产生修正力矩M_k。所述力矩修正的原理在图4中示出。在那里描绘了不同转矩M随着时间t的变化曲线。将来自所述燃烧马达11的转速调节器的额定转矩M_s与所述驾驶期望力矩M_w、由所述驾驶期望所得出的离合器额定力矩M_f以及由所述力矩协调部3所得出的离合器额定力矩M_v进行对比，其中所述驾驶期望力矩M_w与实际最大的可能的马达力矩相对应，所述离合器额定力矩M_f经过滤波并且由此在动力学方面被清除。在区域51中，所述燃烧马达11不能产生其额定力矩M_s。由此所述驾驶期望力矩M_w被超过并且通过负的修正力矩M_k将所述离合器12朝断开的方向修正。在区域52中，与根据驾驶员期望对应于经过滤波的离合器额定力矩M_f的情况所要求的转矩相比，所述燃烧马达11的转速调节器要求更小的转矩。产生正的修正力矩M_k以便将所述离合器12朝闭合的方向修正。

将现在由三个到目前为止所考虑的离合器力矩M_b、M_w和M_k得到的和与通过滤波器33形成的最小力矩M_m进行比较34。将这两个值中较大的值作为进一步计算的基础。如果所述燃烧马达11的实际转速n_i小于对应于所述燃烧马达11的空转转速的转速阈值n_a，那么实现将如此获得的力矩限制35到停止保护力矩M_z。随后获得离合器额定力矩M_v，利用所述离合器额定力矩M_v由所述控制器16来操控所述离合器12。

一旦所述驾驶杆件15被所述机动车1的驾驶员操纵，就实现由所述机动车1的蠕动向起动的过渡。这通过下述方式来实现：在所述力矩协调部中考虑大于零的驾驶期望力矩M_w。当实现了所述机动车1由起动到行驶或者到滚动的过渡时，所述方法结束。

Claims (15)

1.用于借助能够电子操控的离合器（12）使具有燃烧马达（11）的机动车（1）自动地蠕动的方法，其中预先给定所述机动车（1）的离合器力矩（M_b），其方式为：当没有操纵所述机动车的驾驶杆件（15）时，通过实际的离合器力矩（M_a）调节所述机动车的加速度；并且在使用所述预先给定的离合器力矩（M_b）的情况下操控所述离合器（12）。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度是额定加速度（a_s），所述额定加速度由所述机动车（1）的实际速度（v_a）相对于目标速度（v_z）的偏差来获取。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标速度（v_z）是所述机动车（1）在其燃烧马达（11）处于空转转速时的滚动速度。

4.按权利要求2或3所述的方法，其特征在于，以实际加速度（a_i）为幅度降低所述额定加速度（a_s），所述实际加速度通过对所述机动车（1）的车速信号求导来获取，并且/或者所述实际加速度由所述机动车（1）的纵向加速度传感器（17）的传感器信号来获取。

5.按权利要求2到4中任一项所述的方法，其特征在于，实际的离合器力矩（M_a）从预先控制部（23）获得，所述预先控制部将所述额定加速度（a_s）用作输入参量。

6.按权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述加速度输送给PID调节器（22）。

7.按权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，当所述燃烧马达（11）的实际转速（n_i）未超过（35）转速阈值（n_a）时，限制或者降低所述预先给定的离合器力矩。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，所述转速阈值（n_a）是所述燃烧马达（11）的空转转速。

9.按权利要求1到8中任一项所述的方法，其特征在于，当操纵所述驾驶杆件（15）时，将驾驶员期望力矩（M_w）加到所述预先给定的离合器力矩（M_b）上。

10.按权利要求1到9中任一项所述的方法，其特征在于，将所述预先给定的离合器力矩（M_v）用于预先控制所述燃烧马达（11）的额定转速（n_s）。

11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述燃烧马达（11）的实际转速（n_i）以大于一个转速差阈值（△n_s）为幅度偏离所述额定转速（n_s）时，并且/或者当所述燃烧马达（11）的实际转矩（M_i）以大于一个转矩差阈值（△M_s）为幅度偏离额定转矩（M_s）时，对所述预先给定的离合器力矩（M_b）进行改变。

12.按权利要求1到10中任一项所述的方法，其特征在于，至少以能够预先给定的最小力矩（M_m）来操控（34）所述离合器（12）。

13.计算机程序，其设计用于实施按权利要求1到12中任一项所述的方法的每个步骤。

14.机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储有按权利要求13所述的计算机程序。

15.电子控制器（16），其设计用于借助按权利要求1到14中任一项所述的方法自动地借助能够电子操控的离合器使机动车蠕动。