CN109849914B - 用于运行机动车的方法以及相应的机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车(1)的方法，其中机动车(1)具有牵引电机(2)。在此提出，在机动车(1)的第一运行模式中，在机动车(1)的停止状态中在松开机动车(1)的驻车制动器(3)之时或之前将用于牵引电机(2)的转速调节的目标转速设定成与机动车(1)的停止状态相应的值，且将牵引电机(2)的实际转速调节至目标转速。本发明还涉及一种机动车(1)。

Description

用于运行机动车的方法以及相应的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的方法，其中该机动车具有牵引电机/动力电机。本发明还涉及一种机动车。
背景技术
现有技术例如由文献DE 10 2015 214 839 A1公开。其涉及一种利用时间离散的调制方法来时间离散地调节电子整流电机、尤其是机动车的驱动电机的方法，其中检测至少一个调节参数，之后形成至少一个操纵变量，其中彼此分开地设定调节频率和调制频率用于改善此方法。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于运行机动车的方法，其相比于已知方法具有优点，尤其是实现或允许机动车从停止状态平缓起动。
这根据本发明利用具有权利要求1特征的用于运行机动车的方法实现。在此提出，在机动车的第一运行模式中在机动车的停止状态中在松开机动车的驻车制动器之前或之时，将用于牵引电机转速调节的目标转速设定为满足/符合机动车的停止状态/静止状态的值，且将牵引电机的实际转速调节至该目标转速。
机动车具有牵引电机。该牵引电机被设置和设计用于驱动机动车，即用于提供旨在驱动机动车的转矩。机动车通常有行车制动器和驻车制动器。前者用于在机动车的行驶运行中使机动车临时减速和/或停止。对于行车制动器的运行，通常需要为了维持旨在使机动车减速或停止的制动转矩而消耗能量，例如在液压的行车制动器的情况下保持一确定的液压压力。
另一方面，驻车制动器的设计的方式是，可以在能量非持续输入的情况下固定机动车。驻车制动器因此可以在两种不同的运行状态下使用。在第一运行状态中，驻车制动器释放机动车的运动，所以驻车制动器恰恰不是用于固定机动车。而在第二运行状态中，驻车制动器使机动车固定。为此驻车制动器作用在机动车的至少一个车轮上、优选地作用在机动车的多个轮上。
例如，驻车制动器为了固定机动车而作用在机动车的轮轴的、特别是机动车的后轮轴的多个或所有车轮上。为了在第一运行状态与第二运行状态之间切换或者相反地切换，必须消耗能量，而为了保持相应的运行状态则不必消耗能量。这意味着借助于驻车制动器即使在一段较长时间段内在没有能源消耗的情况下也能够使机动车固定。
如果在驻车制动器闭合时、即在驻车制动器处于第二运行状态时机动车处于斜坡上，则首先只由驻车制动器抵抗由于斜坡原因由重力影响对机动车施加的力来保持机动车。要在斜坡上起动机动车，则可以提出：首先通过机动车的动力装置、例如牵引电机或内燃机来建立旨在驱动机动车的转矩，该转矩与机动车的移位方向反向。如果动力装置正好建立了这个转矩，则驻车制动器可以打开，而机动车并不例如向后滑。
如果在建立转矩之前打开驻车制动器，则机动车将后滑。如果打开太晚，那么如果转矩大于为了保持机动车所需的转矩，则这反映为机动车抵抗闭合的驻车制动器处于抽搐(Verspannen)中。因此在该做法中需要的是，正好在通过动力装置提供了用于保持机动车所需的转矩时打开驻车制动器。这个转矩——也可以称为保持转矩——可以由机动车的质量和倾斜的程度、例如地面的斜度确定。在动力装置上设定该保持转矩且理想地在如下时刻松开驻车制动器：在该时刻动力装置提供的转矩实际上相当于保持转矩。
但通常也不能以高精度确定保持转矩。这意味着，在实践中不能确保在松开驻车制动器时机动车可靠地保持在停止状态。基于此原因在此至少在机动车的第一运行模式中规定，早在松开驻车制动器之前或至少在松开驻车制动器之时以及期间进行牵引电机的转速调节，即调节至与机动车的停止状态相应的转速。
在机动车的停止状态中松开驻车制动器时，将目标转速设置到与机动车的停止状态的相应转速，然后进行牵引电机的转速调节，在转速调节的范围中将牵引电机的实际转速调节到目标转速。实际转速在此是指牵引电机的当前转速。
如果牵引电机可以与机动车的至少一个车轮解耦，那么该牵引电机在驻车制动器松开或实施转速调节之前或之时与该车轮联接，特别是刚性联接。在牵引电机与车轮刚性联接的情况下，满足机动车的停止状态的转速的值通常为零。如果不提供刚性联接，则在牵引电机和车轮之间例如基于离合器等部件而存在滑转，从而与机动车的停止状态相应的转速可以不为零。
可以设计为，只有当实际转速对应于与规定的行驶方向反向取向的转速时，才实施实际转速向目标转速的调节。例如，如果机动车例如通过对操作元件、特别是选择杆的相应调节被设置成向前行驶，则只有在实际转速指示机动车向后运动时才将实际转速调节至目标转速。如果机动车又例如通过对操作元件的相应设定被设置成向后行驶，则只有当实际转速指示机动车向前运动时才将实际转速调节至目标转速。
换言之，根据对机动车或操作元件的设定进行对实际转速的转速限制。其方式是当设定为向前行驶时允许机动车的向前运动以及阻止向后运动。反之，当设置至向后行驶时允许机动车的向后运动并阻止向前运动。
当然，备选地也可以提出，这样执行转速调节：将实际转速调节到规定的转速范围，其中该转速范围向下由最低转速限定和/或向上由最高转速限定。当实际转速向下低于最低转速(如果规定有最低转速)和/或如果实际转速向上超过最高转速(如果规定有最高转速)，则进行调节。例如，在此将最低转速和/或最高转速设置为与机动车的停止状态相应的转速。优选地，如果要防止向后运动，则将最低转速设置至该转速(与机动车的停止状态相应的转速)；如果要防止向前运动，则将最高转速设置至该转速(与机动车的停止状态相应的转速)。因此例如可以根据对机动车或操作元件的设定来设置最低转速和/或最高转速。如果车辆在两个方向上完全固定，则设置最低转速和最高转速、例如两个与停止状态相应的转速。
本发明的一个优选改进方案提出，通过调节系统由实际转速与目标转速之间的差来确定目标转矩，且借助于控制系统操控牵引电机来提供目标转矩。实际转速与目标转速的差构成了调节系统的调节参数，目标转矩构成了控制参数。实际转速优选借助于转速传感器测量或由电机的至少一个状态参数、例如电流强度和/或场强来估计。
目标转矩描述了为使机动车保持在停止状态中所需的转矩。因此为了保持机动车，操控、即借助于控制系统操控牵引电机来控制目标转矩。这种做法允许快速地在牵引电机上设定为保持机动车所需的转矩。特别是当执行调节的调节器是用于操控牵引电机的功率电子设备的组件时尤其是这种情况。在这方面，调节系统和控制系统优选地被布置在公共的结构单元中，特别是在牵引电机的电机控制设备中。
本发明的一个优选改进方案提出，当存在与机动车的向前运动反向的目标转矩时，目标转速对应于起动转速变化随着时间增加，并且/或者在存在与机动车的向后运动反向的目标转矩时，目标转速保持在与停止状态相应的值。如果目标转矩与机动车的向前运动反向，则在牵引电机的实际转矩小于目标转矩时，机动车向前运动。相反，在存在与向后运动反向的目标转矩时，机动车向后运动。
还可以设计为，随时间以程度增大的方式允许机动车的向前运动。因此，如果存在与向前运动反向的目标转矩，则该目标转速可以随着时间、即对应于起动转速变化而增加。在起动转速变化曲线中存储着目标转速随着时间的变化曲线。例如，起动速度变化曲线规定，目标转速从旨在满足机动车停止状态的值一直增加至最大转速，该最大转速相当于机动车的一确定速度，例如步行速度(Schrittgeschwindigkeit)。
替代或补充地，如果存在与向后运动反向的目标转矩，则可以有效阻止机动车向后运动，即将目标转速保持在与停止状态相应的值上。利用这种做法实现了机动车的特别舒适的行驶运行以及特别舒适的起动。
特别有利的是，独立于目标转速的取向，即不依赖于是否存在与向前运动或向后运动反向的目标转矩，而是对应于起动转速变化来增加目标转速。这意味着，机动车依赖于起动转速变化而向前起动，而不与作用于机动车的重力影响旨在使机动车向前运动还是向后运动相关。
本发明的另一优选实施方案提出，在由机动车驾驶员和/或驾驶员辅助装置规定的预定转矩超出目标转矩时切换到第二运动模式，且操控牵引电机以提供该预定转矩。只要机动车驾驶员和/或驾驶员辅助系统期望保持该机动车，就一直实施第一运行模式。
一旦驾驶员或驾驶员辅助系统所设定或规定的预定转矩大于目标转矩，就要从第一运行模式切换到第二运行模式，在第二运行模式中操控牵引电机以提供预定转矩。由此应驾驶员或驾驶员辅助系统的要求确保了从停止状态的快速起动。特别优选的是，当操纵驻车制动器时，特别是在拉紧或松开驻车制动器时，从第二运行模式切换到第一运行模式。换言之，当且特别是仅当之前借助于驻车制动器固定住机动车时，才实施所述方法。补充或替代地，在操纵机动车的脚制动器时，尤其是也在驻车制动器未被操纵的情况下切换到第一运行模式。
本发明的另一优选实施方案提出，监控驻车制动器的操作元件是否被操纵，在确定了被操纵的情况下，目标转速被设定至与停止状态相应的值，并进行调节。操作元件例如可以处于第一位置和第二位置。在第一位置上，驻车制动器被设定为用于使机动车保持在停止状态中。而随着到达第二位置，驻车制动器释放机动车，即松开驻车制动器。在此优选提出，当操作元件到达第二位置，就立即松开驻车制动器。
还提出，一旦确定了操作元件从第一位置向着第二位置方向移位，就将目标转速设定至所述值且实施调节。由于操作元件从第一位置移出就已经可以预期到驻车制动器的松开。相应地为借助于牵引电机保持机动车采取了必要的预防措施。这样的做法确保了特别高的舒适度。特别是，只要还没有设定为第一运行模式，就为了实施调节而转换到第一运行模式。
特别优选地提出，使用电动驻车制动器作为驻车制动器，一旦执行调节，驻车制动器就被松开。例如，操作元件因此仅间接的、例如通过电连接、特别是通过控制器与驻车制动器连接。驻车制动器为此被实施为电动驻车制动器，因此被电动地、特别是被电机驱动地操纵。例如在此提出，一旦操纵了操作元件，目标转速就已经设定至所述值，并且执行调节。而一旦当所述调节实际上是激活的，才会松开驻车制动器。例如，为此相应地设定控制器。
本发明的另一优选实施方式提出，在将目标转速设定至与停止状态相应的值之前和/或在执行调节之前，从至少一个状态参量中估计用于位置固定地保持机动车所必须的保持转矩，其中该保持转矩被用于调节的预控制和/或操控机动车的行车制动器来提供相当于保持转矩的一部分的制动转矩以及利用保持转矩和制动转矩之间的差对调节进行预控制。
在这种做法中，原则上可以区别两种变型方案，在第一种变型方案中，行车制动器不起作用，在第二中变型方案中行车制动器被用于保持机动车。在这两种变型方案中都首先规定，从至少一个状态参量中估计保持转矩。作为状态参量在此例如使用机动车的质量。此外例如使用斜坡的斜度。保持转矩相当于必须整体被提供以用于保持机动车固定的转矩。
上述已经表明了，对保持转矩的估计是带有不准确性的。但是，它可以被用于通过调节来加速目标转矩的确定。为此，在使用保持转矩的前提下进行调节的预控制。因此例如在调节开始时使用保持转矩作为目标转矩。
此外可以使用行车制动器来保持车辆。为此这样操控行车制动器，使其(仅)提供保持转矩的一部分，但这不足以用于保持机动车。该用于保持机动车所缺少的保持转矩部分随后借助牵引电机提供。为此例如利用保持转矩与制动转矩之间的差对调节进行预控制，以便特别快速实现机动车保持。基于对调节的预控制，特别可靠且快速地实现了机动车的保持。
本发明的另一实施方式提出，在预定转矩超出了转矩阈值并且在达到与机动车的停止状态相应的实际转速时，将目标转速设定到与停止状态相应的值，且实施调节，然后操控驻车制动器来保持机动车，其中暂存利用调节所确定的目标转矩。在机动车停止时使用该做法，当驾驶员或驾驶员辅助装置所规定的预定转矩导致了机动车的速度降低以及由于预定转矩的降低而使得机动车的速度实际上减少到零时，发生机动车的停止。
如果预定转矩低于转矩阈值，则可以断定机动车实际上是要停止的。如果是这种情况，随着实现停止状态，实施牵引电机的实际转速向目标转速的调节。在此这样选择目标转速，使目标转速相当于在机动车停止状态时存在的转速。在机动车实现停止状态之后，该机动车也就在使用牵引电机的前提下被可靠地保持在停止状态中。为此牵引电机提供借助于调节确定的目标转矩。尤其是正好在为了保持机动车而操控驻车制动器时或至少紧接在操控驻车制动器之前，该目标转矩被暂存。在使用目标转矩的情况下可以然后实现机动车的特别舒适的起动。
最后在本发明的另一实施方案中提出，在操控驻车制动器来保持机动车之后，中断调节且在随后松开驻车制动器之前或之时再次进行调节，且利用暂存的目标转矩进行预控制。如上所述，在操控驻车制动器之前或之时要暂存目标转矩。在操控驻车制动器之后，机动车利用该驻车制动器可靠地保持在停止状态中。相应地可以中断调节，尤其是用于节省能量。
如果之后再次松开驻车制动器，则再次进行调节以便将机动车保持在停止状态。在此利用暂存的目标转矩对调节进行预控置。相应地，用于实现在牵引电机上设定用于保持机动车所必须的目标转矩的时间剧烈减少，从而在理想情况下，在松开驻车制动器之后，至少暂时在使用牵引电机的情况下可靠地使机动车保持在停止状态。
本发明还涉及一种机动车，特别是用于实施在说明书中的实施方式所述的方法，其中该机动车具有牵引电机。在此提出，机动车被设计用于在机动车的第一运行模式中在机动车的停止状态中松开机动车的驻车制动器之前或之时将用于牵引电机转速调节的目标转速设定至与机动车的停止状态相应的值且将牵引电机的实际转速调节至该目标转速。
前面已经指出了机动车的这类实施方式的优点或这类做法的优点。机动车和其运行方法都可以根据在该说明书中的这些实施方式加以改进，因而在此方面加以参考。
附图说明
下面借助附图中所示实施例详细论述本发明，而不对本发明的说明产生限制。
在此唯一的附图示出：机动车的示意图。
具体实施方式
附图示出了机动车1，该机动车具有牵引电机2和驻车制动器3。牵引电机2例如用于驱动第一轮轴5的车轮4，而驻车制动器3作用在第二轮轴7的车轮6上。机动车1位于地面8上，即位于斜坡处或斜坡上。相应地，地面8具有确定的斜度。机动车1处于停止状态。在此，驻车制动器3作用在第二轮轴7的车轮6上以用于使机动车1保持在停止状态中。目前牵引电机2被去激活。
为了能够在倾斜的地面上舒适地起动机动车1，在机动车1的第一运行模式中设置为，在松开驻车制动器3之前或之时为牵引电机2规定设定速度，该设定速度相当于机动车1在停止状态中存在的转速。然后——同样还是在松开驻车制动器3之前或之时——开始且随后实施牵引电机2的转速调节。在转速调节范围中，将牵引电机的实际转速调节至目标转速。
在开始转速调节之后或期间，松开驻车制动器3。由于将转速调节至与机动车1的停止状态相符的目标转速，即使在倾斜的地面8上牵引电机2也将机动车1保持在停止状态。然后机动车1的驾驶员可以使机动车运动。
利用上述做法确保了在松开驻车制动器3时不会出现或仅小幅出现所不期望的机动车1的溜车。机动车1因此不会意外地从停止状态中开始运动。这对于机动车1的驾驶员而言特别舒适。

Claims (7)

1.一种用于运行机动车(1)的方法，其中机动车(1)具有牵引电机(2)，其特征在于，在机动车(1)的第一运行模式中，在机动车(1)的停止状态中在松开机动车(1)的驻车制动器(3)之时或之前，将用于牵引电机(2)转速调节的目标转速设定成与机动车(1)的停止状态相应的值，将牵引电机(2)的实际转速调节至目标转速，其中，在将目标转速设定成与停止状态相应的值之前和/或在实施调节之前，从至少一个状态参量中估计出用于位置固定地保持机动车(1)所必须的保持转矩，其中该保持转矩被用于对调节进行预控制，和/或，在将目标转速设定成与停止状态相应的值之前和/或在实施调节之前，驱控机动车(1)的行车制动器以用于提供与保持转矩的一部分相当的制动转矩，且利用保持转矩与制动转矩之间的差对调节进行预控制，其中，在存在与机动车(1)的向前运动反向的目标转矩时根据起动转速变化随着时间增大目标转速，和/或，在存在与机动车(1)的向后运动反向的目标转矩时使目标转速保持在与停止状态相应的值上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于调节系统由实际转速与目标转速之间的差确定目标转矩，且利用控制系统驱控牵引电机(2)以用于提供目标转矩。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在由机动车(1)的驾驶员和/或驾驶员辅助系统所规定的预定转矩超出目标转矩时切换至第二运行模式且驱控牵引电机(2)以用于提供预定转矩。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监控对驻车制动器(3)的操作元件的操纵，且在确定该操纵时将目标转速设定成与停止状态相应的值以及实施调节。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在预定转矩低于转矩阈值时以及在实际转速达到与机动车(1)的停止状态相应时，将目标转速设定成与停止状态相应的值且实施调节，并接下来驱控驻车制动器(3)来保持机动车(1)，同时暂存借助于所述调节所确定的目标转矩。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在驱控驻车制动器(3)以用于保持机动车(1)之后中断所述调节，在之后松开驻车制动器(3)之前或之时再次进行调节，且利用暂存的目标转矩进行预控制。
7.一种机动车(1)，该机动车具有牵引电机(2)，其特征在于，机动车(1)被设计用于，在机动车(1)的第一运行模式中，在机动车(1)的停止状态中在松开机动车(1)的驻车制动器(3)之前或之时，将用于牵引电机(2)转速调节的目标转速设定成与机动车(1)的停止状态相应的值，且将牵引电机(2)的实际转速调节至该目标转速，其中，在将目标转速设定成与停止状态相应的值之前和/或在实施调节之前，从至少一个状态参量中估计出用于位置固定地保持机动车(1)所必须的保持转矩，其中该保持转矩被用于对调节进行预控制，和/或，在将目标转速设定成与停止状态相应的值之前和/或在实施调节之前，驱控机动车(1)的行车制动器以用于提供与保持转矩的一部分相当的制动转矩，且利用保持转矩与制动转矩之间的差对调节进行预控制，其中，在存在与机动车(1)的向前运动反向的目标转矩时根据起动转速变化随着时间增大目标转速，和/或，在存在与机动车(1)的向后运动反向的目标转矩时使目标转速保持在与停止状态相应的值上。
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