CN109969185A - 用于运行机动车的驱动系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于运行机动车的驱动系的方法，其中，驱动系(1)包括内燃发动机、接在内燃发动机与输出装置之间的变速器和制动设备的压缩空气系统。在机动车行驶期间，在存在限定的运行条件的情况下，驱动系(1)在惯性滑行模式下运行，在惯性滑行模式下，断开驱动系(1)并且关停内燃发动机。本发明规定：在关停内燃发动机以实现惯性滑行模式之前，提高制动设备的压缩空气系统中的压力。

Description

用于运行机动车的驱动系的方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分中详细限定的类型的用于运行机动车的驱动系的方法。此外，本发明还涉及用于执行该方法的控制器以及相应的计算机程序产品。

背景技术

通常，在开发新的机动车并改进现有的机动车，尤其是商用车辆时存在有降低燃油消耗以及有害物质和二氧化碳排放的目的。除了对机动车进行技术优化，如开发低消耗和低排放的驱动马达、效率经优化的多级换挡变速器、溜滚阻力低的轮胎和流线型的车身或载重车辆驾驶员舱和载重车辆车厢之外，还存在有用于在机动车用途中在合适的行车控制部中降低燃油消耗和有害物质排放和二氧化碳排放的另外的可能性。

为了节省能量和成本以及为了减少环境负担，车辆可以在合适的行驶状况下以所谓的溜滚模式或惯性滑行模式(Segelmodus)暂时无驱动地向前运动。尤其地，在机动车的情况下内燃发动机在溜滚模式中可以被尽量降低消耗并低排放地在怠速中运行，与此同时车辆以断开的驱动系来溜滚。如果内燃发动机在这样的行驶状况下被关断来再提高节省效果，则车辆就以所谓的惯性滑行模式运动。这些功能已众所周知。

一旦溜滚模式或惯性滑行模式成为可能，就可以根据现有的驱动系部件和现有的变速器类型而定地通过将变速器切换到空挡中或通过断开起动离合器来实现力传递中断。

众所周知的是，机动车可以装备有压缩空气系统，利用该压缩空气系统能够运行机动车的不同的气动的部件。尤其是在商用车辆中，可以使用压缩空气系统例如用于操作商用车辆的压缩空气制动设备。为了给压缩空气系统供应压缩空气，该压缩空气系统具有压气机，其通常永久性地与机动车的内燃机驱动连接。

由WO 2016/007071 A1公知有一种用于控制机动车的内燃发动机的方法。在将未来的速度曲线考虑在内的情况下，借助模拟确认机动车是否能够在惯性滑行模式下运行。在机动车在惯性滑行模式下运行之前，检验各种必须被满足的条件，以便允许将内燃发动机关停。这些条件中的一个就是用于机动车的行车制动器的压力，其中，当低于所预设的压力时，则禁止对内燃发动机的关停。

发明内容

本发明的任务是：提供一种新型的用于运行机动车的驱动系的方法。此外，还应说明一种被构造成用于执行该方法的控制器和一种用于执行该方法的计算机程序产品。

从方法技术角度看，该任务的解决方案基于权利要求1的前序部分并结合其特征部分的特征来实现。此外，用于运行机动车的驱动系的控制器是权利要求5的主题。在计算机程序产品方面参考权利要求6。本发明的有利的改进方案是从属权利要求的以及以下描述的主题。

提出了一种用于运行机动车的驱动系的方法，其中，驱动系包括：内燃发动机、输出装置、被接在内燃发动机与输出装置之间的变速器以及气动的制动设备的压缩空气系统。

机动车可以是商用车辆，如载重车辆或公共汽车。

变速器在此尤其是指多挡的变速器，其中，通过切换元件优选能自动化切换多个传动比级，即变速器的两个轴之间的固定的传动比关系。切换元件可以是形状锁合的(formschlüssig)或摩擦锁合的(reibschlüssig)切换元件。此类变速器尤其是被用在机动车中，尤其是还被用于商用车辆中，以便以合适的方式使驱动单元的转速和转矩输出表征与车辆的行驶阻力相匹配。通过相应地操控切换元件能够将变速器带到空挡位中，其中，内燃发动机与输出装置分开。

设置的是，在机动车行驶期间，在存在手动请求的情况下或在存在限定的运行条件的情况下，驱动系在惯性滑行模式下运行，其中，断开驱动系并且关停内燃发动机，用来实现惯性滑行模式。

惯性滑行模式的手动请求例如可以通过由驾驶员手动操作相应的操作元件来实现。操作元件例如可以构造为按键或开关并且布置在机动车的仪表板中。

在机动车自动在惯性滑行模式下运行之前，检验各种必须被满足的运行条件，以便允许断开驱动系并关停内燃发动机。所要满足用于惯性滑行模式的运行条件例如包括超过被确认的最小速度的当前的行驶速度、不存在加速请求、不存在减速请求并且必要时包括在允许的最大下坡坡度与允许的最大上坡坡度之间的当前的车道倾斜度。

当未操作加速踏板或没有进行主动的定速巡航的发动机力矩请求时，例如不存在加速请求，而当未操作制动踏板或没有进行主动的定速巡航的制动力矩请求时，例如不存在减速请求。

在以闭合的驱动系行驶期间，可以将针对位于前方的路线区段进行预测的在驱动系中的力传递断开的情况下的速度走向确认作为用于进入惯性滑行模式的另外的运行条件。为此，从用于位于前方的路线区段的地形图的高度数据以本身公知的方式获知车道上坡坡度的走向或行驶阻力曲线。然后在考虑车辆的当前的行驶速度、车重、溜滚阻力和空气阻力的情况下可以从车道上坡坡度的走向或行驶阻力曲线获知在力传递断开的情况下的速度走向，并且依赖于所获知的速度走向地释放或阻止惯性滑行模式。地形图例如可以被存储在变速器的变速器控制器中或机动车的导航装置中。

也可以将机动车的制动设备的压力考虑作为用于释放惯性滑行模式的运行条件，其中，当低于所预设的压力时，禁止在惯性滑行模式的范围内的对内燃发动机的关停。

现在，本发明包括如下技术教导：在关停内燃发动机用来实现惯性滑行模式之前，提高制动设备的压缩空气系统中的压力。在此，制动设备的压缩空气系统中的压力例如可以被提高到预先限定的压力值。

气动的制动设备优选是指机动车的行车制动器，其例如可以构造为车轮制动器。

制动设备的压缩空气系统中的压力可以经由压力传感器来感测。为此，压力传感器可以被设置在压缩空气系统的压缩空气线路或压缩空气储存器上。

提高压缩空气系统中的压力经由压力发生器来实现，压力发生器可以构造为例如呈往复式压缩机或隔膜压缩机的形式的压缩机或压缩器。在商用车辆中，使用所谓的压气机，其按照压缩机的类型运行。如果压力发生器被永久地与机动车的内燃发动机驱动连接，则该压力发生器在关停了内燃发动机的惯性滑行模式下不运行并且在惯性滑行模式期间不产生压力。

如果压力发生器在惯性滑行模式期间不运行，则例如可能会基于现有的系统泄漏使得制动设备的压缩空气系统中的空气压力水平下降到不可接受的低值。然后，必须将内燃发动机再次启动，以此使压力发生器再次运行，并且使制动设备的压缩空气系统中的压力提高。因此，在制动设备的压缩空气系统中存在的压力被当作离开惯性滑行模式的退出标准。

如果制动设备的压缩空气系统中的压力在内燃发动机关停之前就已经被提高，则驱动系可以在惯性滑行模式下更久地运行。因此可以进一步降低燃油消耗和有害物质和二氧化碳排放。

在有利的改进方案中设置的是，针对机动车的处于前方的行驶路段预先确定驱动系能在惯性滑行模式下运行的持续时间。因此，依赖于机动车要驶过的路径地获知机动车可以在惯性滑行模式下运行多久。

依赖于所获知的能够在位于前方的行驶路段上实现惯性滑行模式的持续时间，获知必须在行车制动器的压缩空气系统中存在以便使驱动系能够在惯性滑行模式下运行预先确定的持续时间的压力。

驱动系应在惯性滑行模式下运行的持续时间越长，则在行车制动器的压缩空气系统中就需要更多的压力，以便使惯性滑行模式能够实施整个持续时间。

如果确认了就使惯性滑行模式维持所获知的持续时间来说在行车制动器的压缩空气系统中的当前存在的压力过小，则在关停内燃发动机来实现惯性滑行模式之前将行车制动器的压缩空气系统中的压力提高到至少是即将发生的滑行模式所需的压力水平。

在获知用来在预先确定的持续时间期间维持惯性滑行模式所需的压力时，至少考虑到制动设备的压缩空气系统的系统泄漏。在获知压力时还可以考虑到基于运行驱动系中现有的气动的消耗器所引起的压缩空气损耗。

因此，行车制动器的压缩空气系统中的压力在关停内燃发动机之间就已经被提高到所需的压力水平，以此可以使驱动系在惯性滑行模式的范围内运行预先确定的持续时间。由此可以防止基于行车制动器的压缩空气系统中的压力过少所引起的对惯性滑行模式的中断。因此，相应地降低了燃油消耗和有害物质和二氧化碳排放。

在有利的改进方案中设置的是，在关停内燃发动机之前，将压缩空气系统中的压力提高到超过正常的运行压力的预先限定的最大压力值。该最大压力值在此以如下方式测定，即，并不使压缩空气系统受损。由此可以使驱动系相对于制动设备的压力系统中的压力水平的运行条件地在惯性滑行模式下运行最大的持续时间，由此相应地降低了燃油消耗和有害物质和二氧化碳排放。

驱动系可以在惯性滑行模式下运行的预先确定的持续时间可以依据对导航系统的数据的评估来获知，其中，基于机动车的当前的位置来考虑机动车的预期的行驶路线。

此外，本发明还涉及一种控制器，其被构造成用于执行根据本发明的方法。该控制器包括用于执行根据本发明的方法的机构。这些机构是指硬件侧的机构和软件侧的机构。控制器的硬件侧的机构是数据接口，以便与驱动系的参与执行根据本发明的方法的结构组件交换数据。控制器为此也与必要的传感器以及就这方面而言必要地也与其他的控制器连接，以便接收与决策相关的数据或传送控制命令。控制器例如可以构造为变速器控制器或制动器控制器。此外，控制器的硬件侧的机构还是用于数据处理的处理器，并且必要时是用于数据存储的存储器。软件侧的机构是用于执行根据本发明的方法的程序模块。

根据本发明的解决方案也可以表现为计算机程序产品，当其在控制装置的处理器上运行时，该计算机程序产品按照软件方式引导处理器来执行所配属的根据本发明的方法步骤。在这方面，计算机可读介质也属于本发明的主题，在其上以能检索的方式存储有上述的计算机程序产品。

本发明并不局限于并列的权利要求或从属于其的权利要求的所说明的组合。此外，也可以得到如下可能性，即，将从权利要求、以下对本发明优选实施方式的说明或直接从附图得到的各个特征彼此组合。

附图说明

优选的改进方案由从属权利要求和以下描述得出。参考附图描述本发明的实施例，但不限于此。其中：

图1示出具有用于执行根据本发明的方法的控制器的驱动系的示意图。

具体实施方式

从图1得知了机动车的驱动系1的示意图，该机动车是商用车辆，例如载重车辆或公共汽车。该驱动系1在此具有驱动机组，驱动机组可以在其输出侧经由位于中间的起动离合器3与变速器的驱动侧联接。然后变速器在输出侧与商用车辆的另外的本领域技术人员所知的输出部件以及车轮连接。

机动车的驱动机组可以构造为内燃发动机。除了内燃发动机之外，驱动机组也可以还包括电机并且因此构造为混合动力驱动器。

变速器优选是自动的或自动化的变速器，其中，为了切换挡级而闭合摩擦锁合和/或形状锁合的切换元件。

驱动系1可以要么通过断开起动离合器3要么通过将变速器向空挡切换而被断开。在驱动系1断开时，内燃发动机与输出装置分开。

驱动系1还配备有压缩空气系统，其中在此仅示意性地示出了一小部分。压缩空气系统具有压力发生器，该压力发生器产生压缩空气或挤压空气并提供给压缩空气系统。压力发生器在此适宜地像压缩机那样地工作，并且在这里永久性地与驱动机组驱动连接。压缩空气系统还至少具有压缩空气存储器，借助其能够暂时存储经增压的空气或压缩空气。压缩空气系统在此至少被用于运行驱动系1的气动的制动设备。

机动车的制动器构造为车轮制动器，其经由压缩空气系统被操作。

机动车还包括控制系统2，在其中，经由数据总线系统5，例如经由CAN总线系统将多个不同的控制器彼此连接起来。尤其地，在数据总线系统5中设置有发动机控制器ECU、变速器控制器TCU、制动器控制器BCU，其中，发动机控制器ECU实行对驱动机组的调节，变速器控制器TCU实行对变速器的调节以及(也许间接地借助另外的控制器地)实行对起动离合器3的调节，并且制动器控制器BCU实行对气动的制动设备的调节。变速器控制器TCU可以一方面与变速器双向通信，另一方面与发动机控制器ECU和制动器控制器BCU双向通信。经由数据总线系统5，向这些控制器供应与它们相关的数据。这些控制器能够接收传感器信号、处理传感器信号并依赖于控制或数据信号输出传感器信号。

因此，变速器控制器TCU例如包括处理器6和用于存储和检索参数、信号和信息的存储机构7和计算机程序产品11，计算机程序产品被设计成能够在将制动设备的压缩空气系统中的压力考虑在内的情况下使驱动系在惯性滑行模式下的运行。此外，变速器控制器TCU还至少具有接收接口8，其被构造成接收现有的传感器的所有相关的数据。变速器控制器TCU还具有数据处理装置9，以便处理所接收的数据或所接收的数据的信息并进行评估，并且具有传输接口10，经由该传输接口能够输出相应的信号用来操控驱动系部件。

变速器控制器TCU借助行驶状态数据和驾驶员期望数据来控制变速器的运行。以计算机程序产品形式存储在变速器控制器TCU中的切换策略确定各个切换反应，尤其是从当前的实际挡向目标挡进行挡变换或驱动系1中的暂时的力传递中断。

除了所获知的车道状态之外，所使用的行驶状态数据还可以是当前的行驶阻力、当前的车辆倾斜度、当前的车重、当前的车辆速度、当前的车辆加速度、当前的发动机力矩、当前的发动机转速和其它值。这些数据可以至少部分地通过发动机控制器ECU以及合适的传感器装置来提供。

驾驶员期望数据例如可以通过对操作元件的操作来发信号、感测地检测到，并且直接或间接地发送给变速器控制器TCU。操作元件例如可以构造为加速踏板、制动踏板或被构造为用于手动请求惯性滑行模式的开关。

给控制系统2输送导航装置的数据。导航装置提供了关于机动车的当前的位置的环境的地形数据和关于机动车的当前的位置前方的限定的距离内的环境的地形数据。对当前的车辆位置的测位可以借助卫星测位系统，如例如GPS或GLONASS来进行。

控制器经由进行数据传递的连接件4与驱动系1的相应的部件在数据技术上连接。控制器与驱动系部件之间的进行数据传递的连接件4例如可以通过一个或多个电子总线系统来实现。

根据本发明的用于运行机动车1的驱动系的方法现在设置的是，在机动车于惯性滑行模式下运行之前，对必须满足的各种运行条件进行检验，以便允许关停内燃发动机。

如果满足了用于惯性滑行模式的运行条件，则在关停内燃发动机用来实现惯性滑行模式之前，提高制动设备的压缩空气系统中的压力。如果驱动系1随后在惯性滑行模式下运行，则只要仍还满足针对惯性滑行模式的其他的运行条件，则惯性滑行模式基于制动设备的压缩空气系统中的更高的压力水平可以实施更长的持续时间。

在惯性滑行模式的范围内关停内燃发动机例如可以通过变速器控制器TCU来触发或禁止。为此，变速器控制器TCU将相应的信号传输给发动机控制器ECU，然后发动机控制器ECU关停内燃发动机。在通过发动机控制器ECU关停内燃发动机用来实现惯性滑行模式之前，通过变速器控制器TCU通过如下方式促使制动设备的压缩空气系统中的压力提高，即，提高压缩空气系统的压力存储器中的压力水平。

在惯性滑行模式下对内燃发动机的关停和对制动设备的压缩空气系统中的压力的提高可以替选地也通过制动器控制器BCU来触发或禁止。

附图标记列表

1 驱动系

2 控制系统

3 起动离合器

4 连接件

5 数据总线系统

6 处理器

7 存储机构

8 接收接口

9 数据处理装置

10 传输接口

11 计算机程序产品

ECU 发动机控制器

TCU 变速器控制器

BCU 制动器控制器

Claims (6)

1.用于运行机动车的驱动系(1)的方法，其中，所述驱动系(1)包括：内燃发动机、接在所述内燃发动机与输出装置之间的变速器以及制动设备的压缩空气系统，其中，在所述机动车行驶期间，在存在手动请求的情况下或在存在限定的运行条件的情况下，所述驱动系(1)在惯性滑行模式下运行，在所述惯性滑行模式下，断开所述驱动系(1)并且关停所述内燃发动机，其特征在于，在关停所述内燃发动机以实现所述惯性滑行模式之前，提高所述制动设备的压缩空气系统中的压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

针对处于前方的行驶路段预先确定所述驱动系能在所述惯性滑行模式下运行的持续时间，

获知必须在行车制动器的压缩空气系统中存在以便使所述驱动系能够在所述惯性滑行模式下运行所述预先确定的持续时间的压力，并且

当所述行车制动器的压缩空气系统中当前存在的压力小于所获知的压力时，在惯性滑行模式的范围内关停所述内燃发动机之前将所述行车制动器的压缩空气系统中的压力至少提高到所述所获知的压力。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在关停所述内燃发动机之前，将所述行车制动器的压缩空气系统中的压力提高到超过正常的运行压力的预先限定的最大的压力值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述驱动系能在惯性滑行模式下运行的预先确定的持续时间依据对导航系统的数据的评估来获知。

5.用于运行机动车的驱动系(1)的控制器(BCU、TCU)，其特征在于具有用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法的机构。

6.具有程序代码源的计算机程序产品，所述程序代码源存储在计算机可读的数据载体上，以便当所述计算机程序产品在计算机上或相应的计算单元，尤其是根据权利要求5所述的控制器(BCU、TCU)上运行时，执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法的全部步骤。