CN110072752A - 用于确定机动车的质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于临时确定机动车的质量的方法，用以控制机动车始于静止的起动过程。建议：依赖于机动车的或机动车所在车道的倾斜信息并且依赖于用于挂出在机动车静止时挂入的驻车锁所需要的力来确定机动车的质量。

Description

用于确定机动车的质量的方法

技术领域

本发明涉及用于临时确定机动车的质量的方法，用以控制机动车始于静止的起动过程。此外，本发明涉及构造用于执行所述方法的控制设备以及涉及相应的计算机程序产品。

背景技术

为了最优地控制机动车始于静止的起动过程，要求知晓机动车的质量。这特别是在带有强烈波动的车辆质量的机动车的情况中是具有意义的，因此例如在商用车的情况中，例如在载重车的情况中是有意义的。仅在已知机动车的车辆质量时才能正确地选择起动挡位。

因为例如商用车的机动车通常不具有能在测量技术上检测车辆质量的传感器，所以需要以计算方式获知车辆质量。因此，从DE 10 2007 015 356 A1中已知了一种方法，借助于该方法在行驶期间获知动态的车辆质量值，并且在控制设备的去初始化(Deinitialisierung)期间将车辆质量值存储在数据存储器内。因为在机动车(例如载重车)的静止期间机动车的质量由于装载和/或卸载可能强烈地变化，所以根据DE 10 2007015 356 A1建议，在控制设备初始化时获知机动车的后车桥的车桥载荷并由此获知静态车辆质量值。然后，在所获知的质量值彼此间偏差超过预先确定的公差范围时，将静态地获知的车辆质量值用作相关的车辆质量值用以控制起动过程。

发明内容

在此背景下，本发明的任务是提供一种用于临时确定机动车的质量的新型方法。另外，应给出用于执行该方法的相应的控制设备和计算机程序产品。

从方法技术的角度来看，此任务的解决基于权利要求1的前序部分以及其特征部分来实现。此外，控制设备和计算机程序产品也是另外的独立权利要求的主题。有利的改进方案是从属权利要求和以下描述的主题。

根据本发明建议了用于临时确定机动车特别是商用车的质量的方法，用以控制机动车始于静止的起动过程。

为了解决所提出的任务而建议：依赖于机动车的或机动车所在车道的倾斜信息并且依赖于用于挂出在机动车静止时挂入的驻车锁所需要的力来确定机动车的质量。

本发明的基于如下认知，在驻车锁锁住的状态中，即当驻车锁的锁销形状锁合地卡锁到驻车锁轮的齿槽中时，驻车锁的锁元件在驻车锁的锁销和引导板之间的被夹紧，以防止锁销从驻车锁轮的齿槽中被压挤出，其中，通过机动车的驱动轮在输出侧施加在变速器上的转矩支撑在锁销上。

如果车辆处于倾斜地停放，即在上坡或下坡上停放，则驻车锁轮被加载由作用到车辆上的坡向重力分量所得到的转矩，坡向重力分量在输出侧被引入到传动系中。由于经由驻车锁将变速器输出轴锁止，传动系在驱动轮和驻车锁之间被张紧，其中，传动系的张紧随着车道倾斜的增加而增加。

张紧的大小本身依赖于车轮上的制动力矩，而该制动力矩又依赖于坡向重力分量。坡向重力分量本身依赖于车道倾斜和车辆质量。

通过传动系内的张紧，在驻车锁轮中存在扭矩，该扭矩通过驻车锁轮和锁销之间的咬合引起将锁销压到锁元件上的力。扭矩越大，作用到锁元件上的力就越大并且因此用于挂出驻车锁所需要的力也就越大。

用于挂出在机动车静止时挂入的驻车锁所需要的力因此与作用到机动车上的坡向重力分量相关。因此，能够通过用于挂出驻车锁所需要的力来推断出坡向重力分量。

为了临时确定车辆质量，最后还需要关于机动车的或机动车所在车道的倾斜的信息。倾斜的信息例如能通过传感器装置获得，传感器装置例如能构造为布置在车辆侧的倾斜传感器或布置在车辆侧的加速度传感器。替代地或补充地，倾斜信息能通过导航装置获得，其中，能获知机动车的定位数据并能将定位数据与存储在导航装置内的地图数据(例如地区数据或地形数据)进行比较，以便获知车辆当前处于何种倾斜中。

因为已知与坡向重力分量相关的用于挂出驻车锁所需要的力并已知机动车的倾斜或机动车所在的车道的倾斜，因此能确定车辆质量。

驻车锁的挂入和挂出通常依赖于相应的预设驾驶员期望来进行，其中，驾驶员为此例如将选挡杆调整到相应的选挡杆位置中。例如能通过驻车锁传感器检测到驻车锁的挂出。

通过根据本发明的用于临时确定车辆质量的方法，能够可靠地获知机动车(特别是载重车)的车辆质量是否在车辆静止期间例如由于装载或卸载而发生改变。通过如此确定的临时的车辆质量，最终能更精确地控制在挂出驻车锁后的起动过程，这是因为例如能更精确地选择起动挡位。通过更精确地确定起动挡位，在起动时避免了换挡，因此一方面降低了磨损且另一方面提高了驾驶舒适性。因为在机动车行驶期间所获知的车辆质量值比通过根据本发明的方法静态地获知的车辆质量值更精确，所以有利地建议：在执行起动过程之后以在行驶期间获知的动态的车辆质量值匹配或覆盖静态地获知的车辆质量值。

因为依赖于用于挂出机动车的驻车锁所需要的力来确定机动车的质量，所以能够规定的是：在每次挂出驻车锁的情况下获知车辆质量，因此对于每个起动过程能确定匹配的起动挡位或匹配的换挡特征曲线或特征曲线簇。替代地能规定：在机动车重新启动之后或在控制设备例如变速器控制设备的初始化时获知车辆质量。也能够考虑机动车的静止阶段的持续时间并且仅在机动车的停止阶段大于能预设的时间段时才执行对车辆质量的获知。由此能够考虑到的是：针对机动车的装载或卸载需要一定的时间，其中，在未超过能预设的时间段时，由此认定未发生装载或卸载过程并因此不必重新确定车辆质量。

用于操纵驻车锁的驻车锁促动器例如能够构造为活塞-缸单元，活塞-缸单元被加载压力媒介用以挂出驻车锁。活塞-缸单元在此能构造为液压或气动的活塞-缸单元并因此被加载液压的或气动的压力媒介，其中，为了挂出驻车锁，对能移动地布置在壳体固定的缸内的活塞加载压力。依赖于用以挂出驻车锁所需要的气动的或液压的压力，能够以已知的方式通过压力加载的活塞面来确定用于挂出驻车锁所需要的力。

活塞-缸单元例如能够被加载预设目标压力，预设目标压力阶梯形地或斜坡形地升高。在阶梯形升高的预设目标压力的情况中有利的是：将预设目标压力的阶状阶跃选择得很小，这是因为由此能更精确地确定用于挂出驻车锁所需要的压力并因此能更精确地确定用于挂出驻车锁所需要的力。因而也能更精确地获知车辆质量。对于进一步更精确地确定用于挂出驻车锁所需要的压力能够规定：斜坡形的预设目标压力加载活塞-缸单元。由此，能进一步更精确地获知用于挂出驻车锁所需要的力以及车辆质量。由此能实现进一步更精确地控制起动过程，这是因为通过车辆质量的更加精准的估计而能实现更加精准的机动车的质量初始化。

在替代的实施形式中，驻车锁促动器能构造为电促动器。借助电促动器导致的作用到驻车锁设施上的力与电流强度成比例并且能非常精确地被调控。因此，通过用来驱控电促动器的电流强度能够非常精确地推断出用于挂出驻车锁所需要的力，由此也同样能够实现对车辆质量的精确的估计。

本发明此外涉及控制设备，控制设备被构造成用于执行根据本发明的方法。控制设备包括用于执行根据本发明的方法的机构。该机构是硬件侧的机构并且是软件侧的机构。硬件侧的机构是数据接口，以便与传动系的参与根据本发明的方法的执行的组件进行数据交换。控制设备为此也与所需的传感器以及必要地也与另外的控制设备连接，例如与导航装置连接，以便接收与决定相关的数据或进一步传递控制指令。用于检测机动车所在的当前车道坡度的倾斜传感器或加速度传感器例如能整合在控制设备内。控制设备例如能构造为变速器控制设备。控制设备的硬件侧的机构此外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能具体化为计算机程序产品，该计算机程序产品当在控制设备的处理器上运行时以软件方式引导处理器来执行所配属的作为本发明的对象的方法步骤。在此方面，本发明的对象也包括能计算机读取的媒介，在该媒介上以能调用的方式存储有前述计算机程序产品。

本发明不限制于并列权利要求或其从属权利要求的特征的给出的组合。此外存在如下可能性，即将单独的特征相互组合，特征也从权利要求、随后的实施形式的描述或直接从附图中得到。权利要求通过使用附图标记的方式参引附图不应限制权利要求的保护范围。

附图说明

本发明在下文中根据附图示例地详细阐述。其中：

图1示出了机动车的驻车锁的示意性图示；

图2示出了用于操控驻车锁促动器的第一压力走向；和

图3示出了用于操控驻车锁促动器的第二压力走向。

具体实施方式

在图1中所示的用于机动车的驻车锁包括：锁销1，锁销1卡锁到与在此未示出的变速器的输出部连接的在此未详细示出的驻车锁轮中或从该驻车锁轮脱出；在连杆4上相对于示例性地构造为驻车盘的操作盘7能轴向移动地布置的锁元件3，锁元件在此示例性地构造为锁锥体。但锁元件3也能通过相应的滚轮元件实现。在驻车锁的锁住的状态中，即在锁销1形状锁合地卡锁到驻车锁轮的齿槽中时，锁元件3被夹紧在锁销1和与在此未详细示出的变速器的壳体连接的引导板2之间，以防止锁销1从驻车锁轮的齿槽被压挤出。在此，锁锥体3在连杆4上通过在此示例性地构造为螺旋弹簧的弹簧元件5弹簧加载且沿轴向方向被预紧。为此，在连杆4上布置有止挡6，螺旋弹簧5轴向地靠着止挡6支撑，且以此方式将锁锥体3沿轴向方向相对于锁销1和引导板2预紧。在驻车锁挂入的情况下，锁销1通过锁元件3被压靠向驻车锁轮。如果锁销1在此遇到齿槽，则锁销1卡锁且锁定输出部。而如果锁销1遇到驻车锁轮的齿，则锁销1通过弹簧元件5被预紧，使得在输出部转动时锁销1借助于预紧力卡锁到驻车锁轮的下一个齿槽中。

驻车盘7与驻车锁促动器8连接，驻车锁促动器8根据图1构造为活塞-缸单元。为了挂出驻车锁，以压力加载驻车锁促动器8。活塞-缸单元在此能够构造为液压或气动的活塞-缸单元并且相应地以液压或气动的压力媒介加载。

为此，通过电磁阀12控制压力从压力介质输送管路13引导到驻车锁促动器8的缸9中，以此使驻车锁促动器8的活塞10在缸9中轴向移动，并且将通过驻车盘7和连杆4与驻车锁促动器8的活塞杆连接的锁元件3从锁销1与引导板2之间拉出。

为了挂入驻车锁，通过电磁阀12关断通向缸9的压力，并且缸空间经由通到压力介质槽15中的流出管路14排空。驻车锁促动器8或驻车锁促动器的活塞10借助弹簧元件在锁住位置预紧，以此在压力故障时将驻车锁调整到挂入位置并由此锁止变速器输出轴。用于预紧驻车锁的弹簧元件例如能够构造为压力弹簧11，压力弹簧11布置在驻车锁促动器8的缸9中并将相应的力施加到驻车锁促动器8的活塞10上。作为在图1中所示出的弹簧元件11的替代或补充，驻车锁的预紧也能够通过在此未示出的在驻车盘7上的预紧的扭簧来实现，通过预紧的扭簧将驻车锁促动器8的活塞10沿“驻车”方向调整并挂入驻车锁。用于驻车锁的预紧的这种扭簧是充分已知的。

电磁阀12与控制设备16连接且依赖于选挡杆位置P、R、N、D地受操控。如果选挡杆处于选挡杆位置R、N或D，则电磁阀12通电并且以压力加载驻车锁促动器8，这导致挂出驻车锁。而在选挡杆的位置P中，电磁阀12不通电并通过锁元件3挂入驻车锁。

在挂入驻车锁的状态中，即在锁销1形状锁合地卡锁在驻车锁轮的齿槽中时，驻车锁的锁元件3被夹紧在驻车锁的锁销1和引导板2之间，其中，通过驱动轮在输出侧施加在变速器上的转矩支撑在锁销1上并由此使传动系张紧。

由此于驻车锁轮内存在的扭矩通过驻车锁轮和锁销1之间的咬合引起将锁销1压到锁元件3上的力。扭矩越大，作用到锁元件3上的力就越大并且因此用于挂出驻车锁所需的力或驻车锁促动器8内的用于挂出驻车锁所需的压力就越大。

因为用于对在机动车静止时已挂入的驻车锁进行挂出所需的力与作用到机动车上的坡向重力分量(Hangabtriebskraft)有关，因此能通过用于挂出驻车锁所需的力来推断出坡向重力分量。

机动车的当前的倾斜或机动车所处的车道的当前的倾斜通过用于获知倾斜的装置来确定，该装置例如构造为倾斜传感器、加速度传感器或导航装置。

因此，通过与坡向重力分量相关的用于挂出驻车锁所需的力以及通过机动车的或机动车所处车道的倾斜信息能确定车辆质量。

图2示出了在应当挂出驻车锁时用于操控构造为活塞-缸单元的驻车锁促动器8的预设目标压力的第一走向。如果将选挡杆从选挡杆位置P移至另外的选挡杆位置R、N或D中，则电磁阀12通过控制设备16通电并且将根据预设目标压力的压力输送给驻车锁促动器8。

首先，在能预设的第一时间段t₁内，对驻车锁促动器8的活塞10加载第一压力值p_起始，当机动车处于平面内且不装载时需要该第一压力值来可靠地挂出驻车锁。此压力值明显低于最大压力值p_最大且例如能处在3巴至5巴之间的范围中。时间段t₁例如能够如下地估定，即，在驻车锁促动器8的缸9中能构建根据预设目标压力的压力。如果在驻车锁促动器8的缸9中构建的且作用到活塞10上的压力不足以将锁元件3从锁销1和引导板2之间拉出，则根据预设目标压力使缸9内的压力在第二时间段t₂内斜坡形地升高。压力斜坡例如能够通过预设梯度或通过预设目标值来实现。

预设目标压力的根据压力斜坡的升高当前一直进行，直至已经挂出驻车锁或达到最大压力值p_最大。驻车锁的挂出能够借助驻车锁传感器来检测。最大压力值p_最大优选如下地估定，即，当机动车满装载且处于大于15％的坡度上时，该最大压力值足以挂出驻车锁。最大压力值p_最大例如能够处在15巴至18巴之间的范围中。

通过斜坡形的预设目标压力，能够非常精确地确定用于挂出驻车锁所需的压力以及因此用于挂出驻车锁所需的力。因此，也能够相对精确地获知车辆质量，以此能为起动过程选出匹配的起动挡位或匹配的换挡特征曲线。

图3示出了在应当挂出驻车锁时用于操控构造为活塞-缸单元的驻车锁促动器的预设目标压力的第二走向。如果将选挡杆从选挡杆位置P移至另外的选挡杆位置R、N或D中，则电磁阀12在此也通过控制设备16通电并且将根据预设目标压力的压力输送给驻车锁促动器8。

然而，预设目标压力在此不具有斜坡形的走向，更确切地说，目标压力在此阶梯式地升高。首先，在能预设的第一时间段t₃内，对驻车锁促动器8的活塞10加载第一压力值p_起始，在车辆处于平面内且不装载时需要该第一压力值来可靠地挂出驻车锁。此压力值明显低于最大压力值p_最大且例如能处在3巴至5巴之间的范围中。时间段t₃例如能够如下地估定，即，在驻车锁促动器8的缸9中能够构建根据预设目标压力的压力。如果在驻车锁促动器8的缸9内构建的且作用到活塞10上的压力不足以将锁元件3从锁销1和引导板2之间拉出，则根据预设目标压力使缸9内的压力一直阶梯式地升高，直至已经挂出驻车锁或达到最大压力值p_最大。处于第一压力值p_起始和最大压力值p_最大之间的压力值p₂、p_n又在能预设的时间段t₄、t₅内维持，以便在预设目标压力的情况下实现挂出驻车锁。最大压力值p_最大优选如下地估定，即，在机动车满装载且处于大于15％的坡度上时，该最大压力值足以挂出驻车锁。最大压力值p_最大在此例如也能够处于15巴和18巴之间的范围中。

在阶梯式升高的预设目标压力的情况中有利的是：将预设目标压力的阶状阶跃p_起始-p₂、p₂-p_n选择得很小。预设目标压力的阶状阶跃p_起始-p₂、p₂-p_n选择得越小，就能够越精确地获知用于挂出驻车锁所需的压力以及因此用于挂出驻车锁所需的力，由此也能够更精确地确定机动车的质量。

附图标记列表

1 锁销

2 引导板

3 锁元件

4 连杆

5 弹簧元件

6 止挡

7 驻车盘

8 驻车锁促动器

9 缸

10 活塞

11 弹簧元件

12 换挡阀

13 压力介质输送管路

14 流出管路

15 压力介质槽

16 控制设备

Claims (9)

1.用于临时确定机动车的质量的方法，用以控制机动车始于静止的起动过程，其特征在于，依赖于机动车的或机动车所在车道的倾斜信息并且依赖于用于挂出在机动车静止时挂入的驻车锁所需要的力来确定机动车的质量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每次挂出驻车锁的情况下、在机动车重新启动之后挂出驻车锁的情况下、在控制设备初始化期间挂出驻车锁的情况下或者在机动车的静止时间已经超过能预设的时间段时挂出驻车锁的情况下获知机动车的质量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在加载以压力媒介用于挂出驻车锁的构造为活塞-缸单元的驻车锁促动器(8)的情况中，依赖于针对挂出驻车锁所需要的压力通过活塞-缸单元的压力加载的活塞面来确定用于挂出驻车锁所需要的力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以阶梯形或斜坡形的预设目标压力来加载构造为驻车锁促动器(8)的活塞-缸单元。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在由电流流过以挂出驻车锁的构造为电促动器的驻车锁促动器(8)的情况中，依赖于电流强度来确定用于挂出驻车锁所需要的力。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的方法，其特征在于，通过传感器装置获知机动车的或机动车所在车道的倾斜信息，所述传感器装置构造为布置在车辆侧的倾斜传感器或布置在车辆侧的加速度传感器。

7.根据权利要求1至6中至少一项所述的方法，其特征在于，借助导航装置获知机动车的或机动车所在车道的倾斜信息。

8.机动车的控制设备(16)，所述控制设备(16)设置用以执行根据权利要求1至7中任一项所述的用于临时确定机动车的质量的方法。

9.计算机程序产品，所述计算机程序产品带有程序代码介质，所述程序代码介质存储在能计算机读取的数据载体上，以便当所述计算机程序产品在计算机上或在相应的计算单元上、特别是在根据权利要求8所述的控制设备(16)上实施时，执行根据权利要求1至7中任一项所述的用于临时确定机动车的质量的方法。