CN112969863A - 用于操作车辆的动力传动系的方法和控制装置 - Google Patents

用于操作车辆的动力传动系的方法和控制装置 Download PDF

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Abstract

一种用于操作车辆的动力传动系的方法，即用于使车辆脱困摇荡的方法，其中动力传动系具有驱动组件(1)、从动装置(3)和变速器(2)，其中驱动侧的轴(7)藉由离合器(4)与驱动组件处于连接，并且从动侧的轴(8)藉由离合器与从动装置处于连接。当激活脱困摇荡操作模式时，取决于加速踏板(9)的驾驶侧的致动并且取决于从动装置(3)的转速来操控离合器(4)，其方式为当在致动加速踏板(9)之后松开加速踏板的致动时，首先以第一断开变化率断开离合器(4)。随后取决于计算的时间点终止以第一断开变化率断开离合器(4)并且以更小的第二断开变化率来断开离合器，在计算的时间点时由驱动组件(1)作用于离合器的力矩与由从动装置(3)作用于离合器的力矩在数值上相对应。随后，当从动装置(3)的转速的变化率值大于极限值时，开始以第一闭合变化率闭合离合器。随后，当从动装置的转速的变化率值小于极限值时，终止以第一闭合变化率闭合离合器。

Description

用于操作车辆的动力传动系的方法和控制装置
本发明涉及一种用于操作车辆的动力传动系的方法。本发明还涉及一种用于操作车辆的动力传动系的控制装置。
车辆车轮打滑地陷在坑状的凹坑中，导致由于地面摩擦不足或由于下陷的地面而不再能从坑状的凹坑中直接起动，此时车辆通常可以通过所谓的脱困摇荡(Freischaukeln)从这种情况中解脱出来。不借助外部辅助地离开坑的可能性在于，通过周期性的向前行驶和向后行驶使车辆摇荡。
在具有自动变速器的车辆中，可以在驾驶员侧选择自动的脱困摇荡模式。脱困摇荡过程随后自动地进行，即取决于加速踏板的驾驶员侧的致动来自动地操控连接在驱动侧的轴与从动侧的轴之间的离合器。
从DE 10 2014 207 082 A1已知一种用于使车辆脱困摇荡的方法。
从现有技术中已知的脱困摇荡模式(其中取决于加速踏板的驾驶员侧的致动来自动地操控连接在驱动侧的轴与从动侧的轴之间的离合器)可能导致动力传动系中的对接碰撞
Figure BDA0003053738300000011
由此使得脱困摇荡变得不舒适。这是有不利的。
本发明的基本目的在于提供用于操作动力传动系的一种方法和一种控制装置，利用该方法和该控制装置可以更舒适地进行脱困摇荡。
这个目的通过根据专利权利要求1所述的用于操作车辆的动力传动系的方法来实现。
根据本发明，取决于所述加速踏板的驾驶侧的致动并且取决于所述从动装置的转速来自动地操控所述离合器以使所述车辆脱困摇荡，其方式为当在致动所述加速踏板之后松开所述加速踏板的致动时，首先以限定的第一断开变化率(Gradient)断开所述离合器。
根据本发明，随后取决于计算的时间点终止以所述限定的第一断开变化率断开所述离合器并且以限定的更小的第二断开变化率来断开所述离合器，在所述时间点时由所述驱动组件作用于所述离合器的力矩与由所述从动装置作用于所述离合器的力矩在数值上相对应。
根据本发明，当所述从动装置的转速的变化率值大于极限值时，开始以限定的第一闭合变化率闭合所述离合器。
根据本发明，随后，当所述从动装置的转速的变化率值小于极限值时，终止以所述限定的第一闭合变化率闭合所述离合器。
根据本发明的方法在避免动力传动系中的对接碰撞的情况下允许车辆的舒适的脱困摇荡。
根据一个有利的改进方案，当终止以所述限定的第一闭合变化率闭合所述离合器时，保持所述离合器的闭合位置恒定，直至建立所述加速踏板的重新致动为止。由此可以实现车辆的舒适的并且高效的脱困摇荡。
根据一个有利的改进方案，当建立所述加速踏板的重新致动时，以限定的第二闭合变化率闭合所述离合器，所述第二闭合变化率大于所述第一闭合变化率。由此可以进一步提高脱困摇荡时的舒适度。
根据一个有利的改进方案，藉由所述第二闭合变化率将所述离合器闭合到由所述离合器传输的力矩与取决于所述加速踏板的致动的驾驶员要求的力矩相对应的程度。这同样用于车辆的舒适的并且高效的脱困摇荡。
根据本发明的控制装置在权利要求5中限定。
优选的改进方案自从属权利要求和以下说明得出。借助附图详细地阐述本发明的实施例，而不局限于此。在附图中：
图1示出了车辆的动力传动系的简图；
图2示出了具有多条时间曲线的时间图，以展示根据本发明的用于操作动力传动系的方法。
图1示出了车辆的动力传动系的简图，其中车辆包括驱动组件1和连接在驱动组件1与从动装置3之间的变速器2。变速器2转换转速和转矩并且在从动装置3处提供驱动组件1的牵引力。
图1还示出了离合器4。在图1中示出的离合器4是变速器内部的换挡元件。离合器4的一个半部与驱动侧的轴5连接，并且离合器4的另一个半部与从动侧的轴6连接。
于是当离合器4断开时，驱动组件1与从动装置3解除联接。于是相反地当离合器4闭合时，驱动组件1联接至从动装置3。
离合器4还可以是在变速器外部的、连接在驱动组件1与变速器2之间的离合器。
驱动组件1的操作由马达控制装置7控制并且/或者调节。变速器2的操作由变速器控制装置8控制并且/或者调节。从图1可以看出，根据虚线的双箭头，马达控制装置7与驱动组件1交换数据，并且变速器控制装置8与变速器2交换数据。此外，马达控制装置7和变速器控制装置8互相交换数据。
图1还示出了加速踏板9。加速踏板9也被称为油门踏板。加速踏板9在驾驶员侧被致动。
取决于加速踏板9的驾驶员侧的致动可以在变速器控制装置8中确定驾驶员要求的力矩，该驾驶员侧的致动以感测的方式被检测并且作为输入变量被提供给变速器控制装置8。以感测的方式检测到的加速踏板9的致动可以作为输入变量被直接提供给变速器控制装置8，或者该致动可以由另外的控制装置提供给变速器控制装置8，该另外的控制装置根据以感测的方式检测到的信号来确定加速踏板9的致动。
变速器控制装置8从从动装置3接收从动装置3的转速作为另外的输入变量。从动装置3的转速例如可以借助于转速传感器来确定，该转速传感器被指配给机动车辆的车轮。检测到的作为输入变量的信号以及控制装置7、8的要发送的控制信号或数据信号可以经由车辆总线、例如CAN总线传输。
本发明现在涉及借以可以以较高的舒适度使车辆脱困摇荡的细节。在此，可以在驾驶员侧选择并且因此激活脱困摇荡操作模式。在脱困摇荡操作模式激活时，离合器4由变速器控制装置8自动地操控，以使车辆脱困摇荡。
在脱困摇荡操作模式中取决于加速踏板9的驾驶员侧的致动并且取决于从动装置3的转速对离合器4进行操控。
在此如下进行：当在致动加速踏板9之后再次松开加速踏板9的致动时，首先以限定的第一断开变化率断开离合器4。随后取决于计算的时间点终止以限定的第一断开变化率断开离合器4并且以限定的第二断开变化率(其小于第一断开变化率)来断开离合器4，在该时间点时由驱动组件1作用于离合器4的力矩与由从动装置3作用于离合器4的力矩在数值上相对应，因此在该时间点时离合器4变为大致无力矩的。随后，当从动装置的转速的变化率值大于极限值时，开始以限定的第一闭合变化率闭合离合器4。当从动装置3的转速的变化率值小于极限值时，终止以限定的第一闭合变化率闭合离合器4。
通过本发明可以实现：在脱困摇荡期间在加速踏板9的两次彼此相继的致动之间避免动力传动系中的对接碰撞。车辆可以以较高的舒适度脱困摇荡。
本发明的其他细节将在下文中参照图2的时间图进行描述。在图2中描绘了在时间t上的多条时间信号曲线，即以信号曲线10描绘了从动装置3处的转速的转速曲线，即从动装置转速曲线。曲线11展示了加速踏板9的驾驶员侧的致动，因此信号曲线11是加速踏板致动曲线。曲线12展示了对离合器4的操控。因此信号曲线12是离合器操控曲线。
在图2中，在脱困摇荡操作模式激活的情况下，在时间点t1时开始车辆的脱困摇荡。因此在时间点t1时根据信号曲线11开始对加速踏板9进行首次驾驶员侧的致动。
从时间点t1开始，首先根据信号曲线12以第一闭合变化率闭合离合器4，其中在时间点t1与t2之间施加这个第一闭合变化率并且这个第一闭合变化率用于消除动力传动系中所有所谓的松旷。
随后在时间点t2时以更大的第二闭合变化率闭合离合器4，其中取决于从动装置处的转速3在时间点t2时进行从相对较小的第一闭合变化率到相对较大的第二闭合变化率的变换。在时间点t2时，从动装置3处的转速大于控制侧存储的极限值，于是因此在时间点t2时从离合器4的相对较小的第一闭合变化率变换到离合器4的相对较大的第二闭合变化率。
随后在时间点t2与t3之间以相对较大的第二闭合变化率闭合离合器4，尤其闭合到离合器4传输与从驾驶员侧的加速踏板致动11推导出的驾驶员要求的力矩相对应的力矩的程度。
在图2中，在时间点t3时再次松开加速踏板9的驾驶员侧的致动。
随着在时间点t3时松开加速踏板9的驾驶员侧的致动，首先根据信号曲线12以第一断开变化率断开离合器4，即在图2中在时间点t3与t4之间进行。在图2中，在时间点t4时进行从离合器4的第一断开变化率到离合器4的更小的第二断开变化率的变换。
取决于计算的时间点在时间点t4时进行从离合器4的相对较大的第一断开变化率到相对较小的第二断开变化率的变换，在该计算的时间点时由驱动组件1作用于离合器4的力矩与由从动装置3作用于离合器4的力矩在数值上相对应，因此在该计算的时间点时离合器4变为无力矩的或大致无力矩的。
这个时间点可以在变速器控制装置8中计算，以便随后取决于这个计算的时间点在时间点t4时从离合器4的第一断开变化率变换到离合器4的更小的第二断开变化率。在图2中，相对较小的第二断开变化率在时间点t4与t5之间起作用，时间点t4与t5之间的时间段还可以被称为离合器4的断开的滑行时间段。
在时间点t5时开始以限定的闭合变化率闭合离合器4。于是当从动装置3的转速10的变化率值大于极限值时，在时间点t5时开始闭合离合器6。从图2中可以看出，在时间点t5时转速10的变化率大于相应存储的控制侧的极限值，使得随后从时间点t5开始自动地闭合离合器4，尤其不存在加速踏板9的驾驶员侧的致动。在图2中，从时间点t5开始的离合器4的这种闭合进行至时间点t6，尤其至从动装置3处的转速10的值小于控制侧存储的极限值的时间点。在这种情况下，随后在时间点t6时终止以限定的第一闭合变化率闭合离合器4。因此在时间点t5与t6之间(在此期间也以第一闭合变化率闭合离合器4)，将离合器闭合到使得其恰好可以传输消除动力传动系中所有所谓的松旷的力矩的程度，因此由此在一定范围内张紧或者拉紧动力传动系。
随后，当在时间点t6时从动装置3的转速的变化率小于控制侧存储的极限值时(如已经说明的)，则终止以第一闭合变化率闭合离合器4，并且保持离合器4的闭合位置恒定，直至存在加速踏板9的重新致动为止。在图2中，离合器4的闭合位置在时间点t6与t7之间保持恒定。
在图2中，在时间点t7时根据信号曲线11进行加速踏板9的重新致动。因此在时间点t7时开始以限定的第二闭合变化率闭合离合器4，尤其直至时间点t8为止，其中离合器4在时间点t7与t8之间的闭合类似于该离合器在时间点t2与t3之间的闭合，即闭合到使得离合器4传输与取决于加速踏板9的驾驶员侧的加速踏板致动的驾驶员要求的力矩相对应的力矩的程度。
在图2中，在时间点t8时加速踏板致动11保持恒定，使得于是离合器4的操控12也保持恒定，尤其直至时间点t9时再次撤回加速踏板的驾驶员侧的致动为止。随后从时间点t9开始重复在时间点t3之后已经在上文描述的方法步骤。
借助本发明，车辆可以在避免动力传动系中的对接碰撞的情况下以较高的舒适度脱困摇荡。
本发明还涉及一种用于执行该方法的控制装置，其中该控制装置是变速器控制装置8。
当在驾驶员侧激活用于使动力传动系脱困摇荡的脱困摇荡操作模式时，控制装置8尤其如上所述取决于加速踏板9的驾驶员侧的致动并且取决于从动装置3的转速来自动地操控离合器4以使车辆脱困摇荡。
在此重要的是：当在致动加速踏板9之后松开加速踏板9的致动时，控制装置8首先以限定的第一断开变化率操控离合器4。控制装置8计算时间点，在该时间点时由驱动组件1作用于离合器4的力矩与由从动装置3作用于离合器4的力矩在数值上相对应，因此在该时间点时离合器4变为无力矩的或大致无力矩的，其中控制装置8取决于这个计算的时间点终止以第一断开变化率断开离合器4并且以更小的第二断开变化率来操控离合器4。在此，控制装置8监测从动装置3处的转速的变化率值。当从动装置3处的转速10的变化率值大于极限值时，控制装置8随后以存储的第一闭合变化率操控离合器4。当随后从动装置3的转速10的变化率值小于控制侧存储的极限值时，控制装置8终止以限定的第一闭合变化率闭合离合器4，并且优选地保持离合器4的闭合位置恒定，直至施加加速踏板9的重新致动为止。
控制装置8包括用于执行根据本发明的方法的媒介。在此涉及基于软件和基于硬件的媒介。数据接口属于基于硬件的媒介，以便与任意组件进行数据交换，因此例如与从动装置3、加速踏板9和离合器4进行数据交换。此外，用于数据处理的处理器和用于数据存储的存储器属于基于硬件的媒介。用于执行该方法的程序模块属于基于软件的媒介。
附图标记清单
1 驱动组件
2 变速器
3 从动装置
4 离合器
5 轴
6 轴
7 马达控制装置
8 变速器控制装置
9 加速踏板
10 从动装置转速曲线
11 加速踏板致动曲线
12 离合器操控曲线

Claims (8)

1.一种用于操作车辆的动力传动系的方法，即用于使所述车辆脱困摇荡的方法，
其中所述动力传动系具有驱动组件(1)、从动装置(3)和变速器(2)，所述变速器在所述动力传动系中布置在所述驱动组件(1)与所述从动装置(3)之间，
其中驱动侧的轴(5)藉由可控制的离合器(4)与所述驱动组件(1)处于连接，并且从动侧的轴(6)藉由所述可控制的离合器(4)与所述从动装置(3)处于连接，
其中当激活用于使所述动力传动系脱困摇荡的脱困摇荡操作模式时，取决于加速踏板(9)的驾驶侧的致动来自动地操控所述离合器(4)以使所述车辆脱困摇荡，其特征在于，
取决于所述加速踏板(9)的驾驶侧的致动并且取决于所述从动装置(3)的转速来自动地操控所述离合器(4)以使所述车辆脱困摇荡，其方式为
当在致动所述加速踏板(9)之后松开所述加速踏板(9)的致动时，首先以限定的第一断开变化率断开所述离合器(4)，
随后取决于计算的时间点终止以所述限定的第一断开变化率断开所述离合器(4)并且以更小的限定的第二断开变化率来断开所述离合器(4)，在所述计算的时间点时由所述驱动组件(1)作用于所述离合器(4)的力矩与由所述从动装置(3)作用于所述离合器(4)的力矩在数值上相对应，
随后，当所述从动装置(3)的转速的变化率值大于极限值时，开始以限定的第一闭合变化率闭合所述离合器(4)，
随后，当所述从动装置(3)的转速的变化率值小于极限值时，终止以所述限定的第一闭合变化率闭合所述离合器(4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当终止以所述限定的第一闭合变化率闭合所述离合器(4)时，保持所述离合器(4)的闭合位置恒定，直至建立所述加速踏板(9)的重新致动为止。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当建立所述加速踏板(9)的重新致动时，以限定的第二闭合变化率闭合所述离合器(4)，所述第二闭合变化率大于所述第一闭合变化率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，藉由所述第二闭合变化率将所述离合器(4)闭合到由所述离合器(4)传输的力矩与取决于所述加速踏板(9)的致动的驾驶员要求的力矩相对应的程度。
5.一种用于操作车辆的变速器的控制装置，
其中当激活用于使所述动力传动系脱困摇荡的脱困摇荡操作模式时，所述控制装置取决于加速踏板(9)的驾驶侧的致动来自动地操控所述离合器(4)以使所述车辆脱困摇荡，其特征在于，
所述控制装置取决于所述加速踏板(9)的驾驶侧的致动并且取决于所述从动装置(3)的转速来自动地操控所述离合器(4)以使所述车辆脱困摇荡，其方式为
当在致动所述加速踏板(9)之后松开所述加速踏板(9)的致动时，所述控制装置首先以限定的第一断开变化率操控所述离合器(4)，
随后所述控制装置取决于计算的时间点终止以所述限定的第一断开变化率断开所述离合器(4)并且以更小的限定的第二断开变化率来操控所述离合器(4)，在所述计算的时间点时由所述驱动组件(1)作用于所述离合器(4)的力矩与由所述从动装置(3)作用于所述离合器(4)的力矩在数值上相对应，
随后，当所述从动装置(3)的转速的变化率值大于极限值时，所述控制装置以限定的第一闭合变化率操控所述离合器(4)，
随后，当所述从动装置(3)的转速的变化率值小于极限值时，所述控制装置终止以所述限定的第一闭合变化率闭合所述离合器(4)。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，当所述控制装置终止以所述限定的第一闭合变化率闭合所述离合器(4)时，所述控制装置保持所述离合器(4)的闭合位置恒定，直至建立所述加速踏板(9)的重新致动为止。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，当加大所述加速踏板(9)的重新致动时，所述控制装置以限定的第二闭合变化率操控所述离合器(4)，所述第二闭合变化率大于所述第一闭合变化率。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置藉由所述第二闭合变化率将所述离合器(4)闭合到由所述离合器(4)传输的力矩与取决于所述加速踏板(9)的致动的驾驶员要求的力矩相对应的程度。
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