CN110015299A - 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以及制动装置，其中，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(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：当尽管存在用于启动内燃发动机的信号但对在惯性滑行模式下被关停的内燃发动机的启动却失败时，自动触发制动过程。

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。

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，借助模拟来确认机动车是否能够在惯性滑行模式下运行。在机动车于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。

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12的主题。在计算机程序产品方面参考权利要求13。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、接在内燃发动机与输出装置之间的变速器和制动装置。

机动车可以是乘用车辆或商用车辆，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，在其中，通过切换元件优选能自动化地切换多个传动比级，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尤其是在机动车中，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，在其中，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被限定的运行条件的情况下使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定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。地形图例如可以存储在变速器的变速器控制器中或机动车的导航装置中。

现在，本发明包括如下技术教导：当尽管存在用于启动内燃发动机的信号但对惯性滑行模式下被关停的内燃发动机的启动仍失败时，自动触发制动过程用来使机动车刹车。

换句话说，当驱动系在惯性滑行模式下运行并且存在用于启动内燃发动机的信号，但内燃发动机无法启动时，自动触发制动过程用来使机动车刹车。通过当尽管存在用于启动内燃发动机但内燃发动机没有被启动时自动地使机动车刹车，可以提高了机动车的运行安全性。在此，被自动触发的制动过程可以以如下方式被控制，即，使机动车刹车直到车辆停住。

用于启动内燃发动机并因此用于结束惯性滑行模式的信号例如可以基于例如通过操作加速踏板引起的发动机力矩请求或基于例如通过操作制动踏板而引起的减速请求来产生。

为了执行制动过程，优选操控机动车的制动装置。制动装置优选是机动车的行车制动器，其例如可以构造为车轮制动器。

乘用车通常具有液压的制动装置，在其中，在能液压控制的车轮制动器中可以产生用于制动车轮的制动力矩。在此，该制动压力例如通过与车轮制动器连接的制动缸来构建。

而商用车辆通常具有气动的制动装置，在其中，在能气动控制的车轮制动器中可以产生用于制动车轮的制动力矩。在此，该制动压力也可以通过与车轮制动器的制动缸来构建。

为了执行自动触发的制动过程，例如可以设置的是，向车轮制动器的制动缸加载预先限定的压力，以便调整出期望的用于制动车轮的制动力矩。也可以设置的是，针对制动过程，经由车轮制动器的制动缸中调整出的制动压力来维持作为目标量的预先限定的制动梯度。

预先限定的制动梯度在此可以固定地预先给定或依赖于在触发制动过程的时间点上当前存在的速度、位于前方的行驶路段的预期的地形、所获知的当前的交通状况来预先给定。

在有利的改进方案中设置的是，向在其中执行自动触发的制动过程的机动车的车辆驾驶员告知有关自动触发的制动过程的信息。因此，可以生成警告消息，借助该警告消息向车辆驾驶员有关自动触发的制动过程的信息。警告消息例如可以通过用信号指明被自动触发的制动过程的在声学上、视觉上和/或触觉上的信号来实现。

还可以产生如下警告消息，借助该警告消息，向位于机动车周围的交通参与者告知有关机动车的自动触发的制动过程的信息。为此，可以产生声学上或视觉上的信号。因此，机动车被自动触发了制动过程例如可以经由被自动激活的闪烁警示设备来显示给其他的交通参与者。如果执行自动制动过程的机动车和在该机动车周围的交通参与者，如乘用车或商用车辆具有所谓的车对车(Car2Car)接口，则在该机动车周围的交通参与者可以借助车对车通信被告知有关自动的制动过程的信息。车对车通信例如可以借助基于WLAN的通信技术来实现。

如果在实施被自动触发的制动过程之后内燃发动机仍未启动，则机动车就不再做好行驶准备。于是可以自动将有关机动车的停在半路的信息转达给远程装置。经由远程装置例如可以向车主、维修车间或拖车服务商告知有关机动车抛锚的信息。

在有利的改进方案中，依据来自存储的地图数据的现有信息或依据检测到的环境数据识别出应避免车辆停住的行驶路段区域。如下这样地控制机动车的自动的制动过程，即，使机动车不在这些行驶路段区域内停车。这些行驶路段区域可以例如是铁路交叉口、十字路口等。因此，当识别到在机动车之前是机动车在没有加速能力的情况下无法安全地越过的铁路交叉口时，例如可以以全制动的形式执行制动过程来使机动车刹车。由此，可以避免机动车抛锚在铁路交叉口上并且因此可以提高交通安全性。

例如还可以控制制动过程，从而到达依据来自所存储的地图的现有信息或依据所检测到的环境数据获知的优选驻停位置。因此，机动车例如可以以如下方式被制动，即，使机动车停车在位于该机动车周围环境内的停车场上或者紧急车道上。

为了检测周围环境数据，机动车具有传感器装置，其可以包括多个传感器，例如视频传感器、雷达传感器、激光雷达传感器等。这些传感器布置在机动车上的相应的部位上。

本发明的改进方案设置的是，为了支持自动的制动过程而闭合驱动系，并且在变速器中挂入支持制动过程的挡。如果通过断开起动离合器而在惯性滑行模式的范围内已经断开了驱动系，则将该驱动系闭合用来支持自动的制动过程。因此，机动车在倒拖滑行运行下运行，在其中，内燃发动机的拖曳力矩可以被用于支持制动过程。为了支持制动过程，起动离合器也可以滑移式运行，其中，于是降低了内燃发动机的拖曳力矩。

为了支持制动过程，也可以触发尤其是在商用车辆中存在的例如形式为发动机制动器或减速器的无磨损的持续制动器。由此，可以实现对机动车的有针对性的制动。

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本领域技术人员所知的另外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，在其中，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在这里具有气动的制动装置，在其中，在能气动控制的车轮制动器中能够产生用于对车轮进行制动的制动力矩。制动压力可以通过与车轮制动器连接的制动缸来构建。为此，驱动系1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，并且可以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。

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以及计算机程序产品11，计算机程序产品被设计成在存在发动机启动问题的情况下能够自动地触发制动过程来使机动车刹车。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。

如果驱动系1在惯性滑行模式下运行期间不再存在所要求的用于惯性滑行模式的条件，就必须通过启动内燃发动机来离开惯性滑行模式。例如，变速器控制器TCU为此可以将相应的信号传输给发动机控制器ECU，其然后促成内燃发动机的启动。如果尽管存在用于启动内燃发动机的信号但仍无法启动内燃发动机，根据本发明的方法设置的是，自动地触发制动过程来使机动车刹车。

为此，变速器控制器TCU可以将用于发起制动过程的信号发送给制动器控制器BCU。然后，通过制动器控制器BCU依赖于所检测到的周围环境条件地通过如下方式促成制动过程，使得给机动车的车轮制动器的制动缸加载预先限定的制动压力或与机动车的运行状况相匹配的制动压力。

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 (13)

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装置，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，当尽管存在用于启动所述内燃发动机的信号但对在惯性滑行模式下被关停的内燃发动机的启动却失败时，自动触发制动过程来使机动车刹车。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动过程以如下方式来实施，即：经由所请求的制动压力来维持作为目标量的预先限定的制动梯度，或者在所述制动装置中调整出预先限定的压力。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制动梯度固定地预先给定，或者依赖于在触发所述制动过程的时间点上当前存在的速度、位于前方的行驶路段的预期的地形或所获知的当前的交通状况来预先给定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，经由声学上、视觉上和/或触觉上的信号向车辆驾驶员告知有关自动触发的制动过程的信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，向位于所述机动车的周围的交通参与者告知有关所述机动车的自动触发的制动过程的信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，借助车对车通信将所述有关所述机动车的自动触发的制动过程的信息转达给其他交通参与者。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，当在实施自动触发的制动过程之后所述内燃发动机仍无法启动时，将显示所述机动车抛锚的信息传达给远程装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，依据来自所存储的地图数据的现有信息或依据检测到的周围环境数据识别出应避免车辆停住的行驶路段区域，其中，以如下方式对所述机动车的自动的制动过程进行控制，即：避免所述机动车在所述行驶路段区域内停车。

9.根据权利要求1至8中任一项的方法，其特征在于，对自动的制动过程进行控制，从而到达依据来自所存储的地图数据的现有信息或依据检测到的周围环境数据所获知的优选驻停位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，为了支持自动的制动过程，闭合所述驱动系(1)并在所述变速器中挂入支持所述制动过程的挡。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，对所述驱动系(1)的持续制动器进行操控，用以支持自动的制动过程。

12.用于运行机动车的驱动系(1)的控制器，其特征在于具有用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的机构。

13.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12所述的控制器上运行时，执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的全部步骤。