DE112010002845T5 - Method and system for controlling a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug anfährt, wobei das Fahrzeug wenigstens ein angetriebenes Rad zum Antreiben des Fahrzeugs aufweist und ebenfalls einen Elektromotor umfasst, der zum Erzeugen eines Drehmoments zum Antreiben der angetriebenen Räder ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst die Schritte von: a) Verwenden des Elektromotors zum Übertragen eines Drehmoments, das die angetriebenen Räder in einer ersten Richtung antreibt, b) Ermitteln eines Repräsentationswerts für eine Haftung der angetriebenen Räder auf einer Lauffläche, und c) Umkehren der Rotationsrichtung des Elektromotors, um ein Drehmoment zu übertragen, das die angetriebenen Räder in einer entgegengesetzten Richtung zu der ersten Richtung antreibt, wenn der Repräsentationswert für die Haftung der angetriebenen Räder auf der Lauffläche ein erstes Kriterium erfüllt.The present invention relates to a method for driving a vehicle when the vehicle starts, the vehicle having at least one driven wheel for driving the vehicle and also comprising an electric motor which is designed to generate a torque for driving the driven wheels. The method comprises the steps of: a) using the electric motor to transmit a torque that drives the driven wheels in a first direction, b) determining a representative value for adhesion of the driven wheels on a tread, and c) reversing the direction of rotation of the electric motor to transmit a torque that drives the driven wheels in an opposite direction to the first direction when the representative value for the adhesion of the driven wheels to the tread meets a first criterion.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern eines Fahrzeugs beim Anfahren bei ungünstigen Laufflächenzuständen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein System gemäß dem Anspruch 11 und eine Fahrzeug gemäß dem Anspruch 12.The present invention relates to a system for controlling a vehicle when starting in unfavorable tread conditions. In particular, the present invention relates to a method according to the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a system according to claim 11 and a vehicle according to claim 12.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Es ist bekannt, dass Fahrzeuge im Allgemeinen und Lastkraftwagen im Besonderen beim Anfahren aus dem Stillstand in Situationen mit ungünstigen Fahrbahn- bzw. Laufflächenzuständen stecken bleiben können. Derartige ungünstige Laufflächenzustände können zum Beispiel Schnee oder weiche Laufflächen, wie zum Beispiel Sand, Erde usw. sein.It is known that vehicles in general and trucks in particular can get stuck when starting from a standstill in situations with unfavorable road or tread conditions. Such unfavorable tread conditions may be, for example, snow or soft treads such as sand, soil, etc.
Wenn ein Fahrzeug bei derartigen Zuständen anfahren soll, kommt es üblicherweise in Situationen, in denen eines oder mehrere der angetriebenen Räder in einer Kavität oder einer Furche stecken geblieben ist, aufgrund des zum Bewegen der Räder ausgeübten Motordrehmoments zu einem Durchdrehen der Räder, bevor sie aus der Kavität/Furche herauskommen. Dadurch wird die Kavität/Furche tiefer und es wird umso schwieriger wird, das Fahrzeug daraus herauszufahren.When a vehicle is to start up in such conditions, usually in situations where one or more of the driven wheels has become stuck in a cavity or furrow, the wheels spin before they go out due to the engine torque applied to move the wheels come out of the cavity / furrow. As a result, the cavity / groove is deeper and it is the more difficult it is to drive out of the vehicle.
Beim Auftreten derartiger Situationen werden häufig ein oder mehrere „bewährte” Verfahren zum Befreien des Fahrzeugs verwendet. Beispielsweise kann das Luftfederungssystem des Fahrzeugs verwendet und/oder die Nachlaufachse angehoben werden, um die Last auf den angetriebenen Rädern zu erhöhen und es dadurch den Rädern zu erleichtern, Haftung auf der Lauffläche zu erhalten. Ein weiteres häufig im Fall von derartigen Kavitäten/Furchen verwendetes Verfahren ist ein Aufschaukelverfahren, wobei der Fahrer versucht, das Fahrzeug durch Erhöhen der an den angetriebenen Rädern angelegten Kraft, bevorzugt mit einem relativ hohen eingelegten Gang, zu befreien, bis sich die Räder frei drehen. Anschließend stoppt der Fahrer unmittelbar die Beschleunigung und bringt, falls anwendbar, die Kupplung außer Eingriff, so dass das Fahrzeug zurückrollt. Dieses Verfahren wird daraufhin wiederholt, wenn die Bewegung in entgegengesetzter Richtung wegfällt. Das kontinuierliche Aufschaukeln des Fahrzeugs in dieser Weise kann zu einer ausreichend großen Kraft führen, um das Fahrzeug aus der Kavität/Furche heraus zu bewegen.When such situations occur, one or more "proven" methods of freeing the vehicle are often used. For example, the vehicle's air suspension system may be used and / or the trailing axle raised to increase the load on the driven wheels, thereby making it easier for the wheels to maintain grip on the tread. Another method often used in the case of such cavities / furrows is a rocking-up method wherein the driver attempts to free the vehicle by increasing the force applied to the driven wheels, preferably with a relatively high engaged gear, until the wheels spin freely , Thereafter, the driver immediately stops the acceleration and, if applicable, disengages the clutch so that the vehicle rolls back. This process is then repeated when the movement in the opposite direction is omitted. The continuous rocking of the vehicle in this way can lead to a sufficiently large force to move the vehicle out of the cavity / furrow.
Die Erfolgswahrscheinlichkeit mit einem derartigen Aufschaukelverfahren variiert von Fahrer zu Fahrer und mit der Erfahrung des Fahrers. Aus diesem Grund wurden Systeme entwickelt, bei denen die Aufschaukelfunktion automatisiert ist. Ein Beispiel einer derartigen Funktion ist in dem Dokument
Die in dem vorstehend genannten Dokument beschriebene Funktion hat den Vorteil, dass die Antriebskraft zum Anlegen an den angetriebenen Rädern des Fahrzeugs für Aufschaukelzwecke nicht nur in einer Richtung, sondern in beiden Richtungen wirken kann, um zu versuchen, die Chancen zu verbessern, das Fahrzeug wegfahren zu können. Die beschriebene Lösung hat jedoch den Nachteil, dass der Wechsel der Richtung, in der die Antriebskraft ausgeübt wird, ein erstes Trennen des Fahrzeugantriebstrangs und daraufhin einen Gangwechsel beinhaltet, um die Antriebskraft in entgegengesetzter Richtung ausüben zu können. Obwohl ein derartiges Verfahren im Prinzip gut arbeitet, sind das Trennen des Antriebsstrangs, der darauffolgende Gangwechsel und das erneute Verbinden des Antriebsstrangs Vorgänge, die relativ viel Zeit benötigen. Dadurch erfolgt der Wechsel der Richtung, in der die Antriebskraft ausgeübt wird, häufig zu spät, um den vollen Vorteil daraus ziehen zu können.The function described in the above-mentioned document has the advantage that the driving force for application to the driven wheels of the vehicle for Aufzuschkelzwecke can act not only in one direction, but in both directions in order to try to improve the chances of driving away the vehicle to be able to. However, the solution described has the disadvantage that the change of direction in which the driving force is exerted, a first disconnection of the vehicle drive train and then a gear change includes to be able to exert the driving force in the opposite direction. Although such a process works well in principle, disconnecting the powertrain, then changing gears, and re-connecting the powertrain are relatively time consuming operations. As a result, the change of direction in which the driving force is applied is often too late to take full advantage of it.
Es existiert daher wenigstens in bestimmten Situationen ein Bedarf für ein verbessertes Verfahren zum Befreien eines steckengebliebenen Fahrzeugs.There is therefore a need, at least in certain situations, for an improved method for freeing a stuck vehicle.
Abriss der ErfindungOutline of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs beim Anfahren vorzuschlagen, welches das voranstehend beschriebene Problem löst. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.It is an object of the present invention to propose a method of controlling a vehicle at startup, which solves the problem described above. This object is achieved by a method according to claim 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben eines Fahrzeugs beim Anfahren, wobei das Fahrzeug wenigstens ein angetriebenes Rad zum Antreiben des Fahrzeugs aufweist und einen Elektromotor umfasst, der zum Erzeugen eines Antriebsdrehmoments ausgebildet ist, das an dem angetriebenen Rad angreift. Der Elektromotor wird verwendet, um ein Antriebsdrehmoment an dem angetriebenen Rad in einer ersten Richtung anzulegen, ein Repräsentationswert für den Grip bzw. die Haftung des Rades auf der Lauffläche wird ermittelt und die Rotationsrichtung des Motors wird umgekehrt, um ein Antriebsdrehmoment an dem Rad in einer entgegengesetzten Richtung zu der ersten Richtung anzulegen, wenn der Repräsentationswert für den Grip bzw. die Haftung des Rades auf der Lauffläche ein erstes Kriterium erfüllt.The present invention relates to a method for driving a vehicle at startup, the vehicle including at least one driven wheel for driving the vehicle and including an electric motor configured to generate a drive torque that acts on the driven wheel. The electric motor is used to apply a drive torque to the driven wheel in a first direction, a representation value for the grip Adhesion of the wheel on the tread is detected, and the direction of rotation of the motor is reversed to apply drive torque to the wheel in an opposite direction to the first direction when the representation value for the grip on the tread is a first criterion Fulfills.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Verwendung eines Elektromotors zum Erzeugen des Antriebsdrehmoments, um beispielsweise die voranstehend beschriebene Aufschaukelfunktion zu bewirken, es anders als beim Stand der Technik möglich ist, das an dem Rad wirkende Moment sehr schnell umzudrehen, wenn wenigstens eines der angetriebenen Räder des Fahrzeugs seine Haftung auf der Lauffläche verliert, was zum Beispiel durch Erfassen des Durchdrehens der Räder/einer starken Zunahme der Drehzahl des Rades/der Räder ermittelt werden kann. In diesem Fall kann das durchdrehende Rad/die durchdrehenden Räder schnell angehalten werden und das Antriebsdrehmoment in entgegengesetzter Richtung angelegt werden, um die Fahrzeugbewegung in einer entgegengesetzten Richtung zu unterstützen, um dabei das Aufschaukeln zu erhöhen, was zu einer höheren Wahrscheinlichkeit führt, das Fahrzeug zu befreien. Die vorliegende Erfindung macht es daher für einen Fahrer möglich, ein Fahrzeug aus einer Situation zu befreien, in der ansonsten eine Befreiung oder eine andere Form von Assistenz, beispielsweise der Versuch, etwas unter den Rädern zu platzieren, notwendig wäre. Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass keine weiteren neuen Komponenten in Fahrzeugen mit vorhandenen Elektromotorsystemen benötigt werden.The present invention has the advantage that by using an electric motor for generating the driving torque, for example, to effect the above-described Aufschaukelfunktion, unlike the prior art, it is possible to turn over the moment acting on the wheel very quickly, if at least one the driven wheels of the vehicle loses its grip on the tread, which can be determined, for example, by detecting wheel spin / a large increase in the speed of the wheel (s). In this case, the spinning wheel (s) may be stopped quickly and the driving torque applied in the opposite direction to assist the vehicle movement in an opposite direction to thereby increase the rocking, resulting in a higher probability of the vehicle closing to free. The present invention therefore makes it possible for a driver to rescue a vehicle from a situation otherwise requiring a release or other form of assistance, such as attempting to place something under the wheels. The invention has the further advantage that no further new components are needed in vehicles with existing electric motor systems.
Die voranstehend beschriebenen Schritte, die die Umkehrung der Richtung des Moments beinhalten, können wiederholt werden, bis das Verfahren beispielsweise durch einen Fahrer des Fahrzeugs angehalten wird oder bis das Steuerungssystem des Fahrzeugs ermittelt, dass das Fahrzeug befreit wurde und tatsächlich angefahren ist.The above-described steps involving the reversal of the direction of the moment may be repeated until the method is stopped by, for example, a driver of the vehicle or until the control system of the vehicle determines that the vehicle has been cleared and actually started up.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Elektromotor mit dem angetriebenen Rad über ein Getriebe verbunden. Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass sogar dann, wenn der Motor über das Getriebe mit dem Rad verbunden ist, das Getriebe dennoch in beiden Richtungen betätigt werden kann, was bedeutet, dass derselbe Gang beim Ausführen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, so dass keine Zeit zum Trennen eines Ganges und Einlegen eines anderen Ganges benötigt wird.According to one embodiment, the electric motor is connected to the driven wheel via a transmission. The present invention has the advantage that even when the engine is connected to the wheel via the transmission, the transmission can still be operated in both directions, which means that the same gear can be used in carrying out the method according to the present invention so no time is needed to separate a gear and engage another gear.
Die Erfindung ist für Parallelhybridfahrzeuge und andere Fahrzeugtypen geeignet, bei denen ein Elektromotor zum Antreiben verwendet werden kann. Die Erfindung kann beispielsweise bei seriellen Hybridfahrzeugen und bei Fahrzeugen verwendet werden, in denen ein oder mehrere Elektromotoren die Antriebsräder des Fahrzeugs direkt ohne zwischengeschaltete Gänge antreiben, wie bei reinen Elektrofahrzeugen.The invention is suitable for parallel hybrid vehicles and other types of vehicles in which an electric motor can be used for driving. The invention may be used, for example, in hybrid serial vehicles and in vehicles in which one or more electric motors drive the drive wheels of the vehicle directly without intermediate gears, as in pure electric vehicles.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung und Vorteile davon werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen und den beigefügten Figuren ersichtlich.Further features of the present invention and advantages thereof will become apparent from the following detailed description of exemplary embodiments and the accompanying drawings.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Detaillierte Beschreibung von beispielhaften AusführungsformenDetailed Description of Exemplary Embodiments
Wie voranstehend beschrieben, ist es bei automatisierten Aufschaukelfunktionen schwierig, eine automatische Kupplung zum richtigen Zeitpunkt außer Eingriff zu bringen, d. h. präzise dann, wenn die Räder beginnen durchzudrehen. Wenn die angetriebenen Räder des Fahrzeugs durchzudrehen beginnen, ist die Haftung auf der Lauffläche verloren und falls die Räder auf dem Weg aus einer Kavität/Furche heraus gelangt sind, wird sich das Fahrzeug in entgegengesetzter Richtung bewegen, d. h. zurück in die Kavität bzw. Furche. In dieser Situation ist es erwünschterweise möglich, schnell einen Gang zum Bewegen in entgegengesetzter Richtung einzulegen, so dass aus dem Gravitationseffekt, der beim Zurückrollen der Räder hinunter in die Kavität auftritt, ein Vorteil gezogen werden kann und dieser verwendet werden kann, um in einer entgegengesetzten Richtung aus der Kavität herauszukommen. Das Trennen der Ausgangswelle des Motors von der Eingangswelle des Getriebes, was bei einem Gangwechsel beinhaltet ist, bedeutet, dass eine derartige Lösung nicht wenig Zeit benötigt und eine optimale Funktion unmöglich macht.As described above, in automated upshifting functions, it is difficult to disengage an automatic clutch at the right time, i. H. precisely when the wheels start to spin. When the driven wheels of the vehicle begin to spin, the grip on the tread is lost, and if the wheels have come out of a cavity / furrow on the way, the vehicle will move in the opposite direction, i. H. back into the cavity or furrow. In this situation, it is desirably possible to quickly engage a gear for moving in the opposite direction, so that an advantage can be drawn from the gravitational effect which occurs when the wheels roll back into the cavity and this can be used to move in an opposite direction To get out of the cavity. Disconnecting the output shaft of the engine from the input shaft of the transmission, which is involved in a gear change, means that such a solution does not take up little time and makes optimal operation impossible.
Im Gegensatz dazu führt die vorliegende Erfindung nicht zu diesem Problem. Die nachstehend beschriebene Erfindung wird zunächst mit Bezug auf ein Parallelhybridsystem beschrieben und die Aufschaukelfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung macht ein Trennen eines Verbrennungsmotors, beispielsweise mittels einer herkömmlichen Kupplung, von der Eingangswelle des Getriebes möglich, sodass nur der Elektromotor zum Antreiben der angetriebenen Räder während des Aufschaukelverfahrens verwendet wird. Die Richtung und die Drehzahl eines Elektromotors werden durch die Frequenz der Spannung zu dessen Versorgung gesteuert. Die Verwendung eines Elektromotors bietet daher den Vorteil, dass anders als ein Verbrennungsmotor der Elektromotor in beide Richtungen rotieren kann. Dadurch wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, dass durch die Umkehrung der Rotationsrichtung des Elektromotors im Prinzip jeder gewünschten Gang einlegt werden kann, da die angetriebenen Räder in beiden Richtungen mit demselben eingelegten Gang angetrieben werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung existiert daher keine Notwendigkeit für einen Gangwechsel und somit keine Notwendigkeit Zeit für einen derartigen Gangwechsel zu verbrauchen. Die vorliegenden Erfindung macht es daher zumindest im Prinzip möglich, das Antriebsmoment von vorwärts zu rückwärts (oder umgekehrt) unmittelbar zu schalten.In contrast, the present invention does not lead to this problem. The invention described below will first be described with reference to a parallel hybrid system and the Aufschaukelfunktion according to the present invention makes it possible to disconnect an internal combustion engine, for example by means of a conventional clutch from the input shaft of the transmission, so that only the electric motor for driving the driven wheels is used during the Aufschaukelverfahrens. The direction and speed of an electric motor are controlled by the frequency of the voltage to supply it. The use of an electric motor therefore offers the advantage that, unlike an internal combustion engine, the electric motor can rotate in both directions. Thereby, it is achieved according to the present invention that by reversing the direction of rotation of the electric motor in principle any desired gear can be inserted, since the driven wheels can be driven in both directions with the same gear engaged. Therefore, according to the present invention, there is no need for a gearshift and thus no need to spend time on such a gearshift. The present invention therefore makes it possible, at least in principle, to switch the drive torque directly from forward to reverse (or vice versa).
Der Antriebsstrang des in
Anders als bei herkömmlichen Fahrzeugen weist das in
Wie Fachleute wissen, gibt es verschiedene Typen von Elektromotoren, die in Hybridfahrzeugen verwendet werden können. Demnach kann der Elektromotor
Der in
Die Leistungselektronikvorrichtung
Die dargestellte Leistungselektronikvorrichtung
Der Elektromotor
Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf
Die Funktion kann ebenso dazu ausgebildet werden, automatisch aktiviert zu werden, beispielsweise falls das Fahrzeugsteuerungssystem ein Durchdrehen der Räder erfasst. Aus Sicherheitsgründen kann es jedoch bevorzugt sein, dass die Funktion manuell aktiviert wird. Die Erfindung wird daher nachstehend mit Bezug auf eine manuelle Aktivierung beschrieben.The function may also be configured to be automatically activated, for example if the vehicle control system detects wheel spin. For security reasons, however, it may be preferable for the function to be activated manually. The invention will therefore be described below with reference to a manual activation.
Falls ermittelt wurde, dass eine Aufschaukelfunktion eingeleitet werden soll, fährt das Verfahren mit Schritt
Dies ist beispielsweise in Situationen wünschenswert, in denen ein kontinuierlicher Betrieb nur in einer Richtung möglich ist, zum Beispiel aufgrund von Hindernissen vor oder hinter dem Fahrzeug. Der Fahrer kann beispielsweise die bevorzugte Bewegungsrichtung anzeigen, in dem er die Gangauswahlvorrichtung nutzt, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung auszuwählen. Was immer ihre/seine Wahl ist, anschließend wählt das Steuersystem einen geeigneten Gang in dem Getriebe aus, der danach während der Aufschaukelfunktion verwendet wird.This is desirable, for example, in situations where continuous operation is possible only in one direction, for example due to obstacles in front of or behind the vehicle. For example, the driver may indicate the preferred direction of travel by using the gear selector to select a forward or reverse direction. Whatever his / her choice is, then the control system selects a suitable gear in the transmission which is subsequently used during the upshift function.
Wird in Schritt
Daher kann es vorteilhaft sein, einen Gang zum Antreiben des Fahrzeugs in der von dem Fahrer angezeigten Richtung auszuwählen. Ein weiterer zu berücksichtigender Parameter bei der Auswahl des Ganges zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der Erfindung ist der, dass die Gangauswahl in der Erzielung der gewünschten Regelcharakteristiken resultieren muss, d. h. der ausgewählte Gang muss zusammen mit dem Elektromotor fähig sein, die bevorzugte Drehzahl der angetriebenen Räder zu erzielen (diese Auswahl kann zumindest teilweise auf Basis des Drehmoments des Elektromotors relativ zu dem Drehmoment des Verbrennungsmotors gesteuert werden und je größer der Elektromotor ist, umso größer ist der Freiheitsgrad zur Wahl des Ganges).Therefore, it may be advantageous to select a gear for driving the vehicle in the direction indicated by the driver. Another parameter to be considered in selecting the gear for use in the method according to the invention is that the gear selection must result in achieving the desired control characteristics, i. H. the selected gear must be capable, together with the electric motor, of achieving the preferred speed of the driven wheels (this selection can be controlled at least in part based on the torque of the electric motor relative to the engine torque and the larger the electric motor, the larger Degree of freedom to choose the gear).
Wenn in Schritt
Es muss berücksichtigt werden, dass solange das zugeführte Moment niedriger ist als das zum Bewegen der angetriebenen Räder des Fahrzeugs benötigte Drehmoment, die Welle des Elektromotors im Stillstand verbleibt, unabhängig von der zugeführten Frequenz. Ein mögliches Regelverfahren beinhaltet daher bei niedriger Drehzahl das von dem Motor bereitgestellte Drehmoment zu erhöhen, bis sich die Welle zu bewegen beginnt, woraufhin die Rotationsgeschwindigkeit des Motors progressiv zunimmt, wenn das angetriebene Rad/die angetriebenen Räder des Fahrzeugs begonnen haben sich zu bewegen. Die Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit kann fortgesetzt werden, bis die Darstellung der Haftung des angetriebenen Rads/der angetriebenen Räder auf der Lauffläche ein erstes Kriterium erfüllt, beispielsweise wenn ein Haftungsverlust beim Durchdrehen der Räder erfasst wird, woraufhin das Verfahren mit Schritt
Alternativ oder zusätzlich kann das Durchdrehen der Räder erfasst werden, durch ermitteln, ob die Drehzahl der angetriebenen Räder eine erste Drehzahl erreicht hat.Alternatively or additionally, the wheel spin may be detected by determining whether the speed of the driven wheels has reached a first speed.
Wie in dem Diagramm dargestellt, kann das an den angetriebenen Rädern angelegte maximale Drehmoment progressiv erhöht werden, wenn das Aufschaukelverfahren fortfährt.As shown in the diagram, the maximum applied to the driven wheels Torque be increased progressively when the rocking process continues.
Die Ermittlung des durch den Elektromotor bereitgestellten Drehmoments, wobei gleichzeitig die Drehzahl der angetriebenen Räder/des Motors ermittelt wird, macht es möglich, die Drehmomentzunahme zusammen mit der Zunahme der Drehzahl zu verwenden, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug aus der Kavität bzw. Furche bzw. Mulde herausgekommen ist und daher seine Fahrt fortsetzen kann. Dies ist beispielhaft bei der Zeit T = T7 dargestellt, an der die Drehzahl der angetriebenen Räder ein Niveau N1 überschreitet, während gleichzeitig die Drehzahl trotz des angelegten Motordrehmoments derart langsam ansteigt, dass der Antrieb fortschreitet. Dies kann beispielsweise festgestellt werden, durch Ermitteln einer Ableitung der Drehzahl. Falls die Ableitung einen Grenzwert überschreitet, kann dies als Durchdrehen der Räder interpretiert werden, wohingegen, falls die Ableitung unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegt, die angetriebenen Räder des Fahrzeugs als das Fahrzeug antreibend betrachtet werden können. Der Grenzwert muss nicht während des ganzen Betriebs festgelegt werden, sondern kann beispielsweise von dem durch den Elektromotor zu der Zeit bereitgestellten Drehmoment abhängen. Je höher das Drehmoment ist, umso größer wird die relative Drehzahlzunahme, die möglich ist, ohne als Durchdrehen der Räder eingeschätzt zu werden.The determination of the torque provided by the electric motor, which simultaneously determines the speed of the driven wheels / motor, makes it possible to use the torque increase along with the increase in speed to determine if the vehicle is out of the cavity or Mulde has come out and therefore continue his journey. This is exemplified at the time T = T7 at which the speed of the driven wheels exceeds a level N1, while at the same time the speed increases so slowly despite the applied motor torque that the drive advances. This can be determined, for example, by determining a derivative of the speed. If the derivative exceeds a threshold, this may be interpreted as spinning the wheels, whereas if the derivative is below a certain threshold, the driven wheels of the vehicle may be considered as driving the vehicle. The threshold does not have to be set throughout the operation but may, for example, depend on the torque provided by the electric motor at the time. The higher the torque, the greater the relative speed increase that is possible without being judged as spinning the wheels.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein bestimmtes Niveau erreicht hat, beispielsweise die Geschwindigkeit N1, kann das Steuersystem entscheiden, dass die Aufschaukelfunktion angehalten wird, Schritt
Wie voranstehend beschrieben, kann es nachteilig sein, einen Gangwechsel zu bewirken, wenn das Fahrzeug begonnen hat, sich zu bewegen. Deshalb verhindert das Steuersystem jeden Gangwechsel bis zum Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit mit dem Ziel, dass ein weiteres Anhalten aufgrund der bei Gangwechseln unvermeidbaren Drehmomentlücke verhindert wird. In einer Ausführungsform kann das Trennen des automatischen Getriebes durch den Fahrer gesteuert werden, beispielsweise durch Verhindern eines Gangwechsels solange er/sie das Gaspedal drückt, so dass ein Gangwechsel nur bewirkt wird, wenn er/sie festlegt, dass der Gangwechsel ohne Risiko eines weiteren Halts vorgenommen werden kann und daher das Gaspedal freigibt.As described above, it may be disadvantageous to effect a gear change when the vehicle has begun to move. Therefore, the control system prevents any gear change until a certain speed is reached, with the aim of preventing further stopping due to the unavoidable torque gap in gear changes. In one embodiment, the separation of the automatic transmission may be controlled by the driver, for example by preventing a gear change as long as he / she presses the accelerator pedal, so that a gear change is only effected if he / she specifies that the gear change without risk of further Halt can be made and therefore releases the accelerator pedal.
Die vorliegende Erfindung bietet daher den Vorteil, sehr schnelle Steuerprozesse als Resultat des Betriebs eines herkömmlichen Getriebes in beiden Richtungen möglich zu machen. Daher gibt es keine Notwendigkeit für zeitaufwändige Gangwechsel. Da die Richtung des durch den Elektromotor bereitgestellten Drehmoments im Prinzip unmittelbar umgekehrt werden kann, wenn das Durchdrehen der Räder erfasst wird, ist eine sehr genaue Drehmomentregelung möglich und daher eine gute Aufschaukelfunktion.The present invention therefore offers the advantage of making very fast control processes possible as a result of the operation of a conventional transmission in both directions. Therefore, there is no need for time-consuming gear changes. In principle, since the direction of the torque provided by the electric motor can be directly reversed when the wheel spin is detected, a very accurate torque control is possible and therefore a good Aufschaukelfunktion.
In dem in
Das Durchdrehen der Räder kann auf mehreren verschiedenen Wegen erfasst werden. Beispielsweise kann ein Sensor an der Ausgangswelle des Getriebes vorgesehen werden, um Signale bereitzustellen, die die Drehzahl der Ausgangswelle darstellen. Als Alternative dazu können ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren verwendet werden (beispielsweise können alle Raddrehzahlsensoren des Fahrzeugs zum Erfassen verwendet werden, um eine möglichst genaue Erfassung zu erreichen). Ein Drehzahlsensor kann auch an der Welle des Elektromotors vorgesehen werden. Es ist auch möglich, die Drehzahl des Motors durch Überlagerung der Hochfrequenzsignale seiner Enerigeversorgung zu erfassen. Das überlagerte Hochfrequenzsignal kann anschließend nicht nur zum Erfassen der Motordrehzahl verwendet werden, sondern auch zum Erfassen seines Zustands. Dadurch wird eine präzise Erfassung ermöglicht, wann die angetriebenen Räder sich zu drehen beginnen. Somit kann eine sehr gute Drehmomentsteuerung auf Basis der Drehzahl der angetriebenen Räder erreicht werden. Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, die Signale von einigen oder allen der obigen Sensoren zu verwenden, um eine möglichst zuverlässige Ermittlung zu erreichen.The wheel spin can be detected in several different ways. For example, a sensor may be provided on the output shaft of the transmission to provide signals representing the speed of the output shaft. Alternatively, one or more wheel speed sensors may be used (eg, all wheel speed sensors of the vehicle may be used for detection to achieve the most accurate detection possible). A speed sensor may also be provided on the shaft of the electric motor. It is also possible to detect the speed of the motor by superimposing the high frequency signals of its energy supply. The superimposed high-frequency signal can then be used not only to detect the engine speed, but also to detect its condition. This allows precise detection of when the driven wheels start to turn. Thus, a very good torque control based on the rotational speed of the driven wheels can be achieved. It can too be advantageous to use the signals of some or all of the above sensors in order to achieve a reliable as possible determination.
Es ist natürlich möglich, dass das Fahrzeug aus der Kavität/Furche in einer „falschen” Richtung befreit wird. Die Software, die die Funktion steuert, kann daher mit einer Sperrvorrichtung versehen sein, die beispielsweise eine größere Bewegung als maximal 30 cm in einer falschen Richtung verhindert. Die Funktion kann ebenfalls mit klaren Warnungen und Akustik-/Licht-signalen kombiniert werden, um das Zurückfahren anzuzeigen, da das Fahrzeug sich ebenso während der Aufschaukelfunktion rückwärts bewegt, unabhängig von der Richtung, in der es dann abschließend freikommt.It is of course possible that the vehicle is freed from the cavity / furrow in a "wrong" direction. The software that controls the function may therefore be provided with a locking device that, for example, prevents greater movement than a maximum of 30 cm in a wrong direction. The function can also be combined with clear warnings and acoustic / light signals to indicate retraction as the vehicle also moves backwards during the upshift function, regardless of the direction in which it is finally released.
Die Erfindung wurde voranstehend mit Bezug auf ein Parallelhybridfahrzeug beschrieben, kann jedoch in gleicher Weise mit allen anderen Fahrzeugtypen verwendet werden, in denen ein Elektromotor zum Antreiben verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die Erfindung in einem seriellen Hybridfahrzeug verwendet werden, in dem der Verbrennungsmotor nur zum Antreiben eines Generators verwendet wird, der ein zum Antreiben des Elektromotors verwendeten Energiespeicher auflädt, um die angetriebenen Räder anzutreiben. Der Elektromotor in seriellen Hybridlösungen wird in ähnlicher Weise wie der voranstehend beschriebenen mit Antriebskraft versorgt, so dass die voranstehenden Prinzipien ebenso auf diesen Fahrzeugtyp anwendbar sind, mit dem einzigen Unterschied, dass kein Gang ausgewählt werden muss, wenn, wie es oft der Fall ist, der Elektromotor in einem seriellen Hybridfahrzeug direkt mit einem Endantriebszahnrad, zum Beispiel einem Differenzial, verbunden ist.The invention has been described above with reference to a parallel hybrid vehicle, but may equally be used with all other types of vehicles in which an electric motor can be used for driving. For example, the invention may be used in a serial hybrid vehicle in which the internal combustion engine is used only for driving a generator that charges an energy storage used to drive the electric motor to drive the driven wheels. The electric motor in hybrid serial solutions is propelled in a similar manner to that described above, so the above principles are equally applicable to this type of vehicle, with the only difference that no gear must be selected if, as is often the case, the electric motor in a serial hybrid vehicle is directly connected to a final drive gear, for example a differential.
Die Erfindung ist ebenso in Fahrzeugen anwendbar, in denen ein oder mehrere Elektromotoren die angetriebenen Räder des Fahrzeugs direkt ohne zwischengeschaltete Getriebe antreiben, also reine Elektrofahrzeuge.The invention is also applicable to vehicles in which one or more electric motors drive the driven wheels of the vehicle directly without intermediate gears, ie, pure electric vehicles.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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