CN111439120B - 用于运行机动车的传动系的方法以及用于机动车的传动系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于运行机动车的传动系的方法以及用于机动车的传动系,具体而言涉及用于运行机动车的传动系的方法。在该方法中传动系可以在第一运行状态与第二运行状态之间切换,在第一运行状态中传动系的两轮驱动被启用,在第二运行状态中传动系的四轮驱动被启用。传动系借助于电子计算装置从运行状态之一切换到另一运行状态。在机动车行驶期间借助于电子计算装置来确定需求时间点,最迟在需求时间点必须完成从一个运行状态到另一运行状态的切换,其中就需求时间点的确定而言,需求时间点处于将来。取决于所确定的需求时间点,在时间上在需求时间点之前的起始时间点如此开始从一种运行状态到另一种运行状态的切换,使得切换最迟在需求时间点完成。

Description

用于运行机动车的传动系的方法以及用于机动车的传动系
技术领域
本发明涉及一种根据本发明的用于运行机动车、尤其是汽车的传动系的方法。此外,本发明涉及一种根据本发明的用于机动车、尤其是汽车的传动系。
背景技术
这种用于运行机动车的传动系的方法以及这种用于机动车的传动系已经由一般的现有技术并且尤其由量产车辆制造充分已知。在相应的方法中,传动系借助于一个电子计算装置、尤其是传动系的电子计算装置,从两轮驱动切换至或切换成四轮驱动。这意味着,通常也被称为全轮驱动的四轮驱动最初是未启用的的并且在该方法中被启用、也就是说被接入。当四轮驱动被停用时,两轮驱动被启用。机动车因此包括例如至少或正好四个车轮,机动车在其行驶期间在车辆高度方向朝下通过所述车轮支撑在行车道处,机动车在行驶期间沿所述行车道行驶。在两轮驱动期间,就车轮而言,仅有车轮中的两个借助于机动车的驱动装置驱动。通过切换至四轮驱动或通过接入四轮驱动,就车轮而言,至少或正好车轮中的四个借助于驱动装置驱动,由此例如相对于两轮驱动而言可以实现机动车的改进的牵引。
发明内容
本发明的目的是进一步开发一种在开头中所提及的类型的方法和传动系,使得可通过特别有利的方式来接入四轮驱动。
根据本发明通过一种根据本发明的方法以及通过一种根据本发明的传动系来解决此任务。本发明的具有适宜改进的有利的设计方案在说明书中给出。
本发明的第一方面涉及一种用于运行机动车的传动系的方法,该机动车优选构造为汽车、尤其是轿车。在该方法中,传动系可以在第一运行状态与第二运行状态之间切换,在该第一运行状态中传动系的两轮驱动被启用,在该第二运行状态中传动系的四轮驱动被启用。换句话说,传动系尤其是可以选择性地在第一运行状态和第二运行状态中运行。在第一运行状态以及因此两轮驱动被启用,使得传动系在第一运行状态中运行期间,该第二运行状态以及因此四轮驱动被停用。在启用第二运行状态并且因此启用四轮驱动,使得传动系在第二运行状态中运行期间,第一运行状态并且因此两轮驱动被停用。在该方法中,传动系借助电子计算装置从运行状态中的一个切换到相应另一运行状态中。因此,例如在该方法中,传动系从第一运行状态并且因此从两轮驱动切换至或切换成第二运行状态并且因此切换至或切换成四轮驱动,和/或在该方法中,传动系从第二运行状态并且因此从四轮驱动切换至或切换成第一运行状态并且因此切换至或切换成两轮驱动。计算装置例如是机动车的组成部分并且可包括至少一个或正好一个电子控制器或多个电子控制器。
在该方法中,例如最初两轮驱动被启用而四轮驱动被停用。从两轮驱动到四轮驱动的切换也被称为四轮驱动的接入,这样使得最初被停用的四轮驱动被启用并且因此被接入。例如,如果四轮驱动最初被启用而两轮驱动被停用,则然后例如四轮驱动可以被停用或切断,由此两轮驱动被启用。从两轮驱动到四轮驱动的切换也被称为四轮驱动的接入,使得最初停用的四轮驱动被启用并且因此被接入。从四轮驱动到两轮驱动的切换也被称为四轮驱动的停用或切断,使得最初被启用的四轮驱动被停用或切断。
传动系包括例如机动车的至少四个或正好四个车轮。车轮是地面接触元件,在机动车沿着行车道行驶期间,机动车在车辆高度方向上朝下通过所述车轮支撑在或可支撑在行车道处。优选地,在机动车行驶期间进行所述方法,所述机动车在其行驶期间沿着行车道行驶。在行驶期间,车轮在行车道处滚动。在此,机动车例如借助于传动系的驱动装置来驱动。在两轮驱动期间,在此期间两轮驱动被启用并且四轮驱动被停用,就车轮而言,车轮中的正好两个车轮借助于驱动装置来驱动。通过接入四轮驱动或从两轮驱动切换到四轮驱动,在此期间两轮驱动被停用且四轮驱动被启用,就车轮而言,机动车的至少或正好四个车轮或所有车轮借助于驱动装置来驱动,使得四轮驱动例如为全轮驱动。通过切断最初被启用的四轮驱动或通过从四轮驱动切换至两轮驱动,就车轮而言,机动车的至多或正好两个车轮借助于驱动装置来驱动。
现在为了能够特别有利地并且尤其特别根据需求并且及时地或提前地接入和/或切断四轮驱动,使得例如及时地或者说足够早地、尤其是完全地完成四轮驱动的接入或切断,根据本发明设置成,在机动车的行驶期间借助于电子计算装置确定一个需求时间点,最迟在该需求时间点必须完成从一种运行状态到相应另一种运行状态的切换,也就是说接入或切断四轮驱动。在此,就需求时间点的确定而言,需求时间点是将来的时间点,使得就需求时间点的确定而言,需求时间点处于将来。这意味着,在第一时间点或者在第一时间段期间确定需求时间点,其中,需求时间点在时间上跟随第一时间点或者在时间上跟随第一时间段,尤其在第一时间点或者第一时间段与需求时间点之间存在时间间隔。因为就需求时间点的确定而言,需求时间点处于将来,所以需求时间点也被称为将来的需求时间点。
此外,根据本发明设置,取决于所确定的需求时间点,在时间上在所述需求时间点之前且在时间上与所述需求时间点间隔开的起始时间点如此开始从一种运行状态到另一种运行状态的切换,使得最迟在所述需求时间点尤其完全地完成所述切换。这意味着,不是在需求时间点开始切换,而是在时间上在需求时间点之前如此开始切换,使得最迟在需求时间点尤其是完全地完成切换。因为就需求时间点的确定而言,需求时间点处于将来,所以需求时间点在根据本发明的方法的范围内被预见、也就是说预测或预测地确定。
例如通过接入四轮驱动,机动车的所谓的牵引相对于两轮驱动增加。通过切断四轮驱动,可以实现特别高效并因此低能量消耗地运行传动系。相对于先前描述的第一时间点或相对于先前描述的第一时间段,需求时间点是一个将来的第二时间点,例如,有关该第二时间点确定或已确定四轮驱动以及由此伴随的相对于两轮驱动的更高的牵引可以在某种可能性上是有利的,尤其有关实现机动车的高行驶动态性和/或可靠的行驶状态。此外,尤其有关四轮驱动的切断(其有关第二时间点确定或已确定)可以考虑的是,相对于四轮驱动,两轮驱动可以在某种可能性上是有利的,尤其有关实现低能量消耗的运行在同时实现足够的牵引并且因此机动车的可靠的行驶状态的情况下。
因为现在四轮驱动的接入或切断不是在需求时间本身时开始的,而是在时间上在该需求时间之前的起始时间点开始的,使得四轮驱动的接入或切断最迟在需求时间点尤其完全地完成,所以四轮驱动的接入或切断在以起始时间点形式的第三时间点开始,其中与需求时间点相比,在起始时间点完成的四轮驱动的接入或切断尚不是必需的。第三时间点例如在需求时间点之前并且在第一时间点或第一时间段之后。因为由此必需在完全接入或切断四轮驱动之前,开始接入或切断四轮驱动,因为必需或期望最迟在需求时间点进行这种四轮驱动的完全接入或切断,所以在根据本发明的方法的范围内,预测性地也就是说预见地接入或切断四轮驱动。于是,四轮驱动最迟在需求时间点被完全接入或切断,在该时间点四轮驱动相对于两轮驱动或两轮驱动相对于四轮驱动是有利的或已被评估为是有利的。
通过根据本发明的方法,一方面能够实现机动车尽可能长地、也就是说尽可能长的时间段并且因此在机动车的整个运行期间尽可能大部分以两轮驱动来运行,由此可确保机动车的特别高效的并且因此效率有利的或低能量消耗的、尤其低燃料消耗的运行。另一方面,通过根据本发明的方法可以确保机动车的特别可靠的运行和/或特别高的行驶动态性,因为特别地根据需要在且优选地仅在出于可靠原因和/或行驶动态性原因是有利的或尤其借助于电子计算装置确定为有利的时,然后才接入或可以接入四轮驱动。就需求时间点的确定而言,起始时间点例如处于将来,其中起始时间点例如在时间上位于第一时间点或第一时间段与需求时间点之间。
此外,本发明基于以下认识,即通常必需也被称为构建时间或构建时间段的切换时间段,以将传动系从一个运行状态切换到另一运行状态。这意味着四轮驱动的接入或切断不是无限快地发生并且因此不与切换的开始重合。换句话说,该传动系需要在起始时间点开始的并且相对于零更大的切换时间段,以在起始时间点开始,尤其完全地完成四轮驱动的接入或切断。在该起始时间点或从该起始时间点开始的四轮驱动的接入或切断是结束在例如在一个切换时间点或运行时间点,在该切换时间点或运行时间点尤其完全完成在起始时间点开始的四轮驱动的接入或切断。因此,切换时间段例如正好从起始时间点延伸到正好切换时间点,尤其是连续地或者无中断地延伸,其中,所述运行时间点(切换时间点)在时间上跟随起始时间点并且与起始时间点间隔开,尤其是间隔了切换时间段。切换时间段例如可以在包括300毫秒至包括400毫秒的范围内。
起始时间例如通过至少一个起始事件或起始信号而出众,该起始事件或起始信号例如由电子计算装置提供以通过该起始信号来开始接入四轮驱动。换句话说,电子计算装置在起始时间点提供起始信号,以在起始时间点引起四轮驱动的接入或切断。在起始时间点开始,则该传动系需要切换时间段,直到在切换时间点完全完成四轮驱动的接入或切断。有关接入,起始信号包括例如扭矩或以扭矩为特征,该扭矩由驱动装置通过四轮驱动的接入、尤其与二轮驱动相比附加地提供。运行时间点例如通过如下而出众,即驱动装置在运行时间点或自运行时间点提供尤其是附加的扭矩。
因为在根据本发明的方法的范围内预见了该需求时间点,并且因为四轮驱动被预测性接入或切断,所以该切换时间点(运行时间点)与该需求时间点重合或然而该切换时间点在时间上在该需求时间点之前,从而有很大可能能够确保最迟在该需求时间点,将在起始时间点之前被停用的并且在切换时间点之前和在该起始时间点之后尚未完全启用的四轮驱动最迟在需求时间点完全接入、也就是说启用,或最迟在该需求时间点,将在起始时间点之前被启用的并且在切换时间点之前和在起始时间点之后尚未完全被停用的四轮驱动最迟在该需求时间点完全切断、也就是说停用。由此有可能避免四轮驱动的不必要的接入以及在其期间四轮驱动被启用的过长的时间段,从而机动车或传动系可以利用两轮驱动来运行其总体运行的特别大部分。由此可以将能量消耗特别低地保持。此外,当且优选地仅当这评估是必要的时候然后才可以接入或切断四轮驱动,使得此外总体上可实现该传动系的并且因此机动车的特别可靠的和/或运动性的运行。
在本发明的有利的设计方案中,取决于之前描述的切换时间段来开始切换,传动系为了从一个运行状态到另一运行状态的尤其完全的切换需要该切换时间段。尤其例如借助于电子计算装置,取决于该切换时间段来确定、尤其计算开始切换的起始时间点,使得该切换最迟在需求时间点完全完成,从而有大可能性能够确保最迟在需求时间点完全接入或切断四轮驱动。
在此,尤其是根据情况借助于电子计算装置来计算切换时间已表明为特别有利的。尤其如下应该理解,在进行根据本发明的方法的各个时间上相继的行驶情况中,根据行驶情况借助于电子计算装置独立地或者说分别、即重新计算切换时间段。由此对于每种行驶情况而言能够确保,四轮驱动的接入最迟在需求时间点完全完成。该实施方式基于如下认识,即切换时间如有可能可变化,尤其是基于外部的边界条件,例如环境温度。例如,取决于环境温度和/或取决于可用于切换的能量、尤其是电能来计算切换时间段。
另一实施方式通过如下而出众,即取决于至少一个值来确定切换时间段,所述值存储在尤其是电子存储器的存储器、尤其是计算装置中。为此,例如从存储器中调用该值并且如有可能处理该值。此实施方式基于如下认识,即所述切换时间段的至少一部分、尤其是至少绝大部分或者整个切换时间段可以至少基本上是恒定的并且由此例如通过所述值来特征化或限定。如果例如在接入四轮驱动的范围内,至少一个在两轮驱动期间并且因此最初停用的电机被启用(即被接入),则与例如传动系或机动车的尤其正好一个轴关联的电机需要在起始时间点开始并例如在切换时间点结束的切换时间段,以提供在切换中预先确定或以起始信号为特征的并且因此所期望的扭矩,尤其是用于驱动轴的多个车轮的扭矩。有关电机,切换时间段的原因尤其在于,例如构造为异步电机的电机的场构建必须在切换时间段期间发生,从而电机例如能够在切换时间点提供期望的扭矩。在场构建的范围内,构建电场以例如由电机的定子驱动电机的转子并且随后能够通过电机提供所期望的扭矩。这意味着,场构建需要一定的时间间隔,该时间间隔例如以该值为特征。切换时间段例如仅仅由用于场构建的时间间隔组成,或者切换时间段的至少一部分是用于场构建的时间间隔,使得切换时间段至少包括用于电机的场构建的时间间隔。
在本发明的一个特别有利的实施方式中,取决于摩擦系数、尤其是借助于所述电的计算装置来确定需求时间点。在此,摩擦系数的特征在于,传动系的车轮中的至少一个与机动车沿着其行驶的行车道之间的至少一个摩擦。由此可通过接入或切断四轮驱动来计算摩擦、尤其摩擦的可能的变化,从而可实现四轮驱动的特别地符合要求的接入或切断。
在此,已表明特别有利的是,当摩擦系数的特征在于车轮与行车道之间的当前摩擦。由此可以确保特别可靠的运行。
为了能够实现机动车的特别可靠的运行和/或特别高的行驶动态性,在本发明的另一设计方案中设置,摩擦系数的特征在于有关确定摩擦系数的车轮与行车道之间的将来存在的摩擦。换句话说,摩擦系数的特征不在于车轮和车道之间的当前摩擦或者不仅在于车轮和车道之间的当前摩擦,而是摩擦系数的特征在于以一定的可能性在将来存在于车轮和行车道之间的摩擦。这意味着,例如在第四时间点或者在第二时间段期间确定摩擦系数,但是其中摩擦系数的特征在于在第四时间点之后的第五时间点或在第二时间段之后的第三时间段期间现存于或存在于车轮和行车道之间的摩擦。由此可以确保四轮驱动的特别有利的、符合需求的和预测性的接入或切断。
为了能够特别提前地确定摩擦系数并且因此例如特别提前地确定摩擦系数的变化,并且因此能够根据需要并且尤其以预测性地接入四轮驱动,在本发明的另一设计方案中设置,借助于至少一个传感器、尤其借助于转速传感器来检测以车轮的转速为特征的测量值,其中传感器优选是机动车的组成部分。在此,传感器提供电信号,该电信号的特征在于所检测的测量值。在此,信号尤其在信号沿(Signalflanke)处具有一定数量的信号事件,基于这些信号事件确定或可确定转速。在此,该数量至少为80、尤其是90。优选地,该数量至少为或刚好为96,从而所述信号包括至少80个、尤其至少90个并且优选刚好96个信号事件、尤其还简单地称作为沿的信号沿。
各个的信号事件、尤其各个的信号沿例如与车轮的各个的旋转位置相对应,从而通过确定或者获得信号沿的两个直接相继能够获得或者确定车轮以旋转角的旋转。通过信号沿的高数量,可以特别精细地或精确地解析车轮的完整旋转,因为例如通过获得信号沿的数量可以获得车轮的刚好一个完整旋转。因为现在有非常大数量的信号沿可供用于确定车轮的转动以及因此车轮的转速,所以可以特别提前地确定转速的变化以及因此摩擦或摩擦系数的可能的变化。这是因为,借助于传感器,在车轮的非常小的相对于车轮的完整旋转更小的旋转中已经获得相对于数量更小的、然而相对于零更大的信号沿的部分数量。由此有可能进行特别精确地并且早的和/或预测性的并且还被称为摩擦系数估计或摩擦系数确定的对摩擦系数的估计或确定,从而然后可实现四轮驱动的特别地符合需求并且预先的接入或切断。
各个信号事件、尤其各个信号沿是转速脉冲,其中转速脉冲被确定或者说分析,以确定车轮的转速。在此可以考虑,使转速脉冲与所确定的或所计算的力和/或扭矩相关联,所述力和/或扭矩例如由车轮产生和/或作用在车轮处,以由此能够特别精确地确定转速和因此摩擦系数。
在此已经表明特别有利的是,车轮的转速取决于信号沿的分量来确定,其中该分量大于1、尤其是大于3且小于所述数量。优选地,该分量小于10、尤其小于5。由此可实现特别早地确定、尤其估计摩擦系数,从而可以特别早地确定对于接入或切断四轮驱动的需求并且因此确定需求时间点。然后可以足够早地开始四轮驱动的接入或切断,使得该接入或切断最迟在需求时间点完全完成。优选地,该分量是上述的部分数量。
最后,已经表明特别有利的是,取决于传动系的、尤其是由机动车驾驶员调节的运行状态来确定需求时间点,或者取决于传动系的运行状态开始切换。运行状态的特征在于例如传动系针对高行驶动态性的或特别是运动性的调节,从而基于当前的运行状态可以特别精确地推断出,在不久的将来接入或切断四轮驱动可能是有利的。
备选地或附加地设置,取决于由机动车驾驶员选择的行驶特性来确定需求时间点,或取决于所选择的行驶特性来开始切换。传动系可以包括例如多个行驶特性,如“正常”和/或“环保”和/或“运动”。如果驾驶员例如选择了行驶特性“运动”,则例如相对于行驶特性“正常”更早地确定需求时间点或者说需求时间点于是处于更早,以能够确保足够高的行驶动态性以及可靠的运行。
备选地或附加地设置,取决于机动车的电子稳定程序的、尤其是由机动车驾驶员调节的状态来确定需求时间点,或取决于稳定程序的状态开始切换。这种实施方式的背景是,驾驶员例如可以完全或部分地使电子稳定程序(ESP)停用,尤其是与电子稳定程序的完全启用的状态相比。与完全启用状态相比,需求时间点可以处于更早,使得四轮驱动的接入更早地开始。
备选地或附加地设置,取决于机动车的拖挂件运行来确定需求时间点,或者取决于拖挂件运行来开始切换。例如借助机动车的装置确定或识别拖挂件运行。拖挂件运行应理解为,机动车与拖挂件联接。该实施方式的背景是,联接在该机动车中的托挂件可影响机动车的行驶行为,使得例如与没有拖挂件与机动车联接的状态相比,需求时间点于是更早。
备选地或附加地设置,取决于由驾驶员引起的操作元件的位置的改变来确定需求时间点,或者取决于由驾驶员引起的操作元件的位置的改变来开始切换,其中借助于例如构造为踏板、尤其是油门踏板的操作元件可通过驾驶员调节由传动系的驱动装置提供的扭矩。例如,操作元件是踏板,驾驶员可以用它的脚操纵该踏板。
如果例如位置的变化超过极限值,以至于例如操作元件运动的速度超过极限值,则这意味着由驾驶员期望的由驱动装置待提供的或提供的用于驱动机动车的扭矩的突然变化。由驱动装置提供的扭矩的这种过度突然的改变会导致不利的行驶情况,这种不利的行驶情况现在可以通过取决于操作元件的位置的改变来确定需求时间点来避免。然后可足够早地从两轮驱动切换到四轮驱动,以确保机动车的特别可靠且同时动态的运行。
本发明的第二方面涉及一种用于机动车的传动系,其中该传动系构造用于实施根据本发明的方法。传动系在此具有一个电子计算装置,借助于该电子计算装置,该传动系可以在第一运行状态与第二运行状态之间切换,在该第一运行状态中该传动系的两轮驱动被启用,在该第二运行状态中该传动系的四轮驱动被启用。
现在为了能够实现从其中一个运行状态到相应另一个运行状态的特别有利的和尤其提前的且符合需求的切换,电子计算装置被构造用于在机动车行驶期间确定需求时间点,最迟在该需求时间点,从其中一个运行状态到另一个运行状态的切换必须尤其完全地完成,其中就需求时间点的确定而言,需求时间点处于将来。
此外,电子计算装置构造用于,取决于尤其是事先确定的需求时间点,在时间上在所述需求时间点之前的起始时间点如此开始从一种运行状态到另一种运行状态的切换,使得最迟在所述需求时间点完成所述切换。
根据本发明的方法的具有如其已经结合根据本发明的机动车的改进方案已描述的特征的改进方案也属于本发明。出于这个原因,在此不再次描述根据本发明的方法的相应的改进方案。
本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
下面描述本发明的一个实施例。对此示出:
图1示出了根据本发明的传动系的示意图;
图2示出了用于说明根据本发明的方法的流程图;和
图3示出了用于说明根据本发明的方法的另一个图示。
下面阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在该实施例中,实施形式的所述部件各自展示本发明的各个可视为相互独立的特征,这些特征各自还相互独立地改进本发明并且因此也可以单独地或以与所示出的组合不同的组合视为本发明的组成部分。此外,所述实施方式还可通过本发明的已经描述的特征中的其它特征来补充。
在附图中,功能相同的元件各自设有相同的参考标记。
参考标号列表
10传动系
12轴
14轴
16双箭头
18车轮
20双箭头
22车轮
24驱动装置
26驱动装置
28电机
30电机
32控制器
34控制器
36车载电网
38块
40块
42箭头
44块
46块
48块
50箭头
52块
54块
56块
58块
60电子计算装置。
具体实施方式
图1以示意图显示用于构造为汽车、尤其是轿车的机动车的传动系10。传动系10具有至少两个或正好两个在车辆纵向方向上相继布置的并且因此依次的轴12和14,其中轴12也称为第一轴并且轴14也称为第二轴。在此,在图1中通过双箭头16来表示车辆纵向方向。轴12具有至少两个或正好两个在车辆横向方向上相互间隔开的第一车轮18,所述第一车轮例如是机动车的前轮。因此,轴12例如是机动车的前轴。在图1中,通过双箭头20来表示车辆横向方向。轴14具有至少两个或正好两个第二车轮22,它们在车辆横向方向上相互间隔开。车轮22例如是机动车的后轮,从而轴14例如是机动车的后轴。
传动系10具有第一驱动装置24,该第一驱动装置有关轴12和14仅与轴12相关联。因此,驱动装置24有关车轮18和22仅与车轮18相关联,以至于借助驱动装置24有关轴12和14仅能够驱动轴12。换句话说,借助于驱动装置24有关车轮18和22仅能驱动车轮18,使得驱动装置24可以有关车轮18和22仅驱动车轮18,而不驱动车轮22。此外,传动系10包括第二驱动装置26,该第二驱动装置有关轴12和14仅与轴14相关联。这意味着,驱动装置26有关车轮18和22仅与车轮22相关联,以至于借助驱动装置26有关车轮18和22可以仅驱动车轮22,而不驱动车轮18。
相应的驱动装置24或26可以具有至少一个或正好一个内燃机,借助该内燃机可以驱动相应的车轮18或20。备选地或附加地,相应的驱动装置24或26可具有至少一个或刚好一个电机,借助于该电机可电驱动相应的车轮18或22。
在图1中示出的实施例中,驱动装置24具有至少一个或正好一个第一电机28,借助于该第一电机可以电驱动车轮18。此外,驱动装置26具有至少一个或正好一个第二电机30,借助该第二电机可以电驱动车轮22。优选地,机动车构造为电动车、尤其是电池电动车辆(BEV),从而车轮18和22可以仅仅电驱动。备选地可以考虑,机动车构造为混合动力车辆,尤其构造为***式混合动力车辆(Plug-In-Hybrid)。在此,轴12和14相互机械脱离并且因此不以传递扭矩的方式相互联接,从而不发生轴12和14的机械的、传递扭矩的联接。
为了例如借助于各自的电机28或30来电驱动各自的车轮18或22,各自的电机在发动机运行中并因此作为电动机运行。于是,各自的电机28或30处于牵引运行中。换句话说,为了借助于各自的驱动装置24或26来驱动各自的车轮18或22,调节各自的驱动装置24或26的各自的牵引运行,从而在牵引运行中各自的车轮18或22由各自的驱动装置24或26驱动。此外,还可设想各自的驱动装置24或26的也被称为拖动运行(Scheppetrieb)的推动运行(Schubbetrieb)。在各自的推动运行中,各自的驱动装置24或26由各自的车轮18和22驱动并且因此例如由运动的机动车的动能驱动。通过各自的推动运行,各自的车轮18或22被制动并且因此被减速或被阻止加速。
此外,传动系10包括第一电子控制器32,该第一电子控制器也被称为驱动控制器(ASG)。借助于控制器32可操控驱动装置24和26,以由此调节可由各自的驱动装置24或26提供的并且也称为单个扭矩的各自的扭矩,用于驱动各自的车轮18或22。
此外,传动系10包括附加于控制器32设置的并且与控制器32分开构造的第二电子控制器34,借助于该第二电子控制器例如可调节至少一个制动力矩以用于制动机动车。制动力矩例如是各自的驱动装置24或26的也被称为推动力矩的拖曳力矩,其中拖曳力矩例如在推动运行中由各自的驱动装置24或26吸收,以在推动运行中驱动各自的驱动装置24或26。尤其借助于控制器34可操控传动系的运行制动器。由图1可见,控制器32和34是分开的单元。
现在为了能够在驱动装置24和26上并且由此在轴12和14上实现特别有利的成本有利、结构空间有利和重量有利的扭矩分配,在用于运行传动系10的方法中借助于也称为制动控制器的控制器34来确定由机动车的驾驶员要求的并且由驱动装置24和26共同地或总和地可提供到驱动装置24和26上的总扭矩。例如在驾驶员期望确定的范围内,确定由驾驶员要求的并且因此期望的总扭矩。将总扭矩分配到驱动装置24和26上并且由此分配到轴12和14上可例如理解为,制动控制器确定、尤其计算可由驱动装置24提供的第一分扭矩和可由驱动装置26提供的第二分扭矩,其中分扭矩在总和上得出总扭矩。所述分扭矩可以是前面所提到的单个扭矩,从而当驱动装置24和26(尤其同时地)提供分扭矩或单个扭矩时,才总地提供由驾驶员所期望的总力矩。因此,由驾驶员要求的总力矩是驾驶员有关可通过驱动装置24和26产生的总扭矩的提供的期望,其也称为驾驶员期望。各自的分扭矩可以是零、小于零或大于零,其中驾驶员要求的总扭矩大于或小于零或然而为零。
在该方法中,控制器34例如通过在图1中特别示意性示出的车载电网36提供电分配信号,该电分配信号的特征在于由控制器34确定的分配。通过车载电网36将分配信号从控制器34传输到控制器32处,使得控制器32通过车载电网36接收分配信号。取决于所接收的分配信号,控制器32如此操控驱动装置24和26,使得单个扭矩由驱动装置24和26尤其同时地提供并且在总和上对应于总扭矩。各个单个扭矩可以对应于零,大于零或小于零,其中尤其当单个扭矩之一为零时,另一个单个扭矩才大于或小于零。优选地,总扭矩是不为零的扭矩。如果各个单个扭矩大于零,则各个单个扭矩例如是牵引力矩,从而提供牵引力矩的驱动装置24或26在牵引运行中运行。如果各个单个扭矩小于零,则各个单个扭矩例如是再生力矩或制动力矩或拖曳力矩,从而例如提供也称为拖曳力矩的推动力矩的驱动装置24或26在推动运行中运行并且在此例如由轴12或14的车轮18或22驱动,所述轴与各自的驱动装置24或26相关联。
推动运行尤其可以是各个电机28或30的再生运行。在再生运行中,电机28或30作为发电机运行,该发电机由车轮18或22驱动。因此,借助于发电机将机动车的动能转化成电能,该电能由发电机提供。由发电机提供的电能例如可以存储在构造用于存储电能的存储装置中。该存储装置例如可以构造为电池、尤其是高伏电池。
图2示出流程图,借助该流程图进一步阐述该方法。图2中的块36说明例如所述控制器32(驱动控制器)尤其在驾驶员期望确定的范围内确定由驾驶员要求的并且因此所期望的总扭矩。块38说明尤其在纵向分配运行策略的范围内,例如借助于驱动控制装置(控制装置32)确定由机动车的驾驶员要求的总扭矩到驱动装置24和26上并且因此到轴12和14上的与之前描述的分配不同的第二分配。因此,第二分配例如是一种建议,作出该建议用于由控制器32将总扭矩分配到轴12和14上。例如,驱动控制装置建议有关机动车的尽可能高效的并且因此低能量消耗的运行的第二分配。制动控制器(控制器34)例如在机动车的尽可能高的行驶动态性方面确定第一分配。借助于制动控制器确定的、尤其是计算的第一分配在图2中通过块40来说明。在此,箭头42表示,第一分配超越或代替第二分配,并且分配信号从制动控制器传输到驱动控制器处。因此,通过制动控制器确定的第一分配在借助驱动控制器的情况下通过驱动装置24和26执行,因为例如制动控制器不操控驱动装置24和26,而是驱动控制器来执行通过制动控制器确定的第一分配,通过驱动控制器且不是制动控制器来操控驱动装置24和26。
电机28例如与第一功率电子装置相关联,其中电机30例如与第二功率电子装置相关联。为了执行将通过制动控制器确定的总扭矩分配到轴12和14上,功率电子装置通过驱动控制器操控。因此,驱动装置24和26、尤其是电机28和30提供各自的单个扭矩,所述各自的单个扭矩在总和上对应于总扭矩或得出总扭矩。就此而言,在图2中块44和46说明了所谓的力矩路径,经由所述力矩路径通过操控所述电机28和30来最终执行单个扭矩,其中通过所述驱动控制器产生或已产生所述电机28和30的操控。此外,在图2中模块48说明力矩干预,其通过制动控制器(控制器34)如有可能来进行。从图2中借助于箭头50可看出,制动控制器通过力矩干预在力矩路径(驱动控制器经由所述力矩路径执行第一分配)中进行干预,以由此实现特别有利地将车轮扭矩分配到轴12和14上。
因此,第一分配有关第二分配是再分配,因为驱动控制装置的建议通过第一分配被超越或代替。因为借助于制动控制器也可调节或调节例如制动力矩和/或借助于制动控制器例如可以操控或操纵机动车的运行制动器,并且因为第一分配通过制动控制器实施,所以实现了整体方案,由此可以成本有利、结构空间有利和重量有利地将总扭矩分配到轴12和14上。因为总扭矩分配到轴12和14上,所以总扭矩分配到车辆纵向方向上,从而设置总扭矩的纵向分配。驱动装置24和26在此是轴单独的(achsindividuell)发动机,在它们之间不存在机械联接。控制器32和34对此负责轴12和14的几乎虚拟的联接,因为总扭矩在总和上通过驱动装置24和26提供。优选地,还由制动控制器进行各个驱动装置24和26的驱动-滑行调节和推动力矩调节,由此在制动控制器内的整体方案特别有利地起作用。
通过所描述的由制动控制装置对总扭矩的分配并且由此通过整体方案,四轮或全轮分配可以遵循最大纵向动态性或最大牵引的方案,从而然后并且优选地仅当例如通过驾驶员的相应的期望需要时,才可以从传动系10的两轮驱动切换到全轮驱动或四轮驱动。否则,传动系10可以用两轮驱动来运行,由此能耗可保持特别低。
通过四轮驱动,可以确保特别动态且可靠的运行。尤其可能的是,在至少几乎每个行驶情况中,可对应驾驶员在通过传动系10可产生的提供驾驶员所期望的总扭矩方面的期望。这不仅对机动车的牵引并因此对其可靠性而且行驶动态性都产生积极的作用。换句话说,在至少几乎每个行驶情况中,在特别有利的行驶动态性下可以确保特别高的牵引。
图3示出了用于说明方法和传动系10的另一图示。在图3中,块52说明了有关从两轮驱动切换至或切换成四轮或全轮驱动的预测。两轮驱动例如可理解为,就车轮18和22而言仅驱动车轮18或仅驱动车轮22。因此,例如可以在第一时间段期间调节两轮驱动。四轮或全轮驱动可以理解为,例如在与第一时间段不同的第二时间段期间,尤其是同时地驱动不仅车轮18而且车轮22。例如,如果从两轮驱动切换到全轮或四轮驱动,则可以说是接入四轮或全轮驱动。在此,块52说明了全轮或者四轮驱动的预测性接入,该全轮或四轮驱动为了简便性也在以下被简单地称为全轮驱动。
预测性接入全轮驱动模式可理解为以下:在起始时间点(在该起始时间点开始接入最初还未启用的全轮驱动)和运行时间点(在该运行时间点,全轮驱动的接入尤其完全完成,其中,运行时间点跟随在起始时间点之后)之间通常存在也称为调整时间(Rüstzeit)的接入时间,其对于接入全轮驱动是必需的。例如有关电机28和30需要调整时间,因为例如在两轮驱动时电机28最初是未启用的。这意味着,在起始时间点之前或在两轮驱动期间,电机28最初还未通电。电机28或30在此自未通电的状态出发需要调整时间,直至电机28或30提供扭矩并且因此可以施加到车轮18或22上。这归因于例如构造为异步电机的电机28或30的场构建。换句话说,电机28或30从其未通电的状态出发需要调整时间,直至电机28或30可以以各个单个扭矩或分扭矩形式来提供期望的扭矩。如果因此最初未通电的电机28在起始时间点被启用,也就是说被通电,那么电机28在调整时间之后并因此在运行时间点才可以通过通电来提供所期望的扭矩。
因此,在全轮驱动的预测性的、也就是预见性的接入的范围内,例如借助于制动控制器来确定需求时间点,在该需求时间点上,尤其必须完全地和/或最迟地完成四轮驱动的接入,其中就需求时间点的确定而言,该需求时间点处于将来。这意味着,例如在时间间隔期间确定需求时间点,其中需求时间点在时间上跟随时间间隔并且因此就时间间隔而言,该需求时间点处于将来并且与时间间隔在时间上间隔开。
取决于所确定的需求时间点,在起始时间点开始接入全轮驱动,也就是说例如开始电机28的通电,尤其取决于所确定的分配,其中起始时间点在时间上位于需求时间点之前。需求时间点例如可以与运行时间点重合,或者需求时间点在时间上在运行时间点之后,使得尤其是从两轮驱动出发,全轮驱动最迟在需求时间点完全接入。换句话说,取决于需求时间点并且优选取决于在起始时间点的所确定的分配如此开始接入全轮驱动,使得尤其完全地、最迟在需求时间点完成全轮驱动的接入。
例如通过尽可能早的在被驱动的车轮18或22处的、也就是说在尤其是在启用的两轮驱动中被驱动的车轮18和22处的摩擦系数估计来进行全轮驱动的这种预测性的接入。这是有利的,因为还未接入并由此待驱动的各个其它车轮22或18在四轮驱动的未启用状态下或在启用的两轮驱动中至少几乎是无外力的。该方法在机动车行驶期间进行,该机动车在行驶期间沿着行车道行驶并且因此在车辆高度方向上朝下通过车轮18和22支撑在行车道处。摩擦系数估计应理解为摩擦系数的确定,尤其是估计,其特征在于各个被驱动的车轮18或22与行车道之间的摩擦。因为在此例如通过接入全轮驱动将轴12接入轴14中,从而在两轮驱动期间驱动或已经驱动后轮,所以例如通过尽可能早的在后轴处并因此对车轮22处的摩擦系数估计来进行全轮驱动的预测性的接入。
此外优选设置,取决于由驾驶员选择的行驶特征和/或取决于由驾驶员选择的传动系10的运行状态和/或取决于由驾驶员选择的电子稳定程序的状态和/或取决于机动车是否与拖挂件联接和/或取决于由驾驶员引起的操作元件的位置变化来进行全轮驱动。在此,操作元件布置在机动车的内部空间中并且为了要求或调节总扭矩可通过驾驶员操纵、尤其是移动操作元件。由此可以实现无显著牵引缺点的特别高效的运行。换句话说,一方面可实现尽可能长时间地维持两轮运行。由此可以确保特别高效的运行。另一方面,在且优选地仅在期望或必需时,然后才可(尤其是预测性地)接入全轮驱动。
此外,在图3中,块54说明所谓的基本分配,该基本分配借助于制动控制器来进行。例如,制动控制器从基本分配出发且然后进行由块56说明的再分配,通过该再分配来改变基本分配。分配信号于是例如以再分配为特征,使得再分配例如是第一分配。基本分配例如取决于掌握到的摩擦系数和/或在车辆纵向方向的速度和/或加速度和/或取决于机动车的估计的重量和/或取决于行驶特性选择和/或取决于由驾驶员调节的传动系10的运行状态和/或取决于由驾驶员调节的电子稳定程序的状态和/或取决于拖挂件运行和/或取决于油门踏板的位置的变化和/或取决于机动车的自身的转向行为来进行。再分配例如取决于行驶动态参数来进行,所述行驶动态参数以机动车的行驶动态性为特征。
最后,在图3中通过块58说明也被称为限制或轴限制的约束(Begrenzung)。例如取决于可用的轴力矩和/或取决于预定值的梯度进行轴限制。轴限制应理解为,制动控制器例如将单个扭矩中的至少一个在至少一个第一时间段期间限制到最大的第一值上,该最大的第一值相对于由制动控制器在与第一时间段不同的第二时间段期间允许的至少一个单个扭矩的最大的第二值更小。然而,例如通过第一分配可以将限制扭矩(至少一个单个扭矩在第一时间段期间与第二时间段相比以该限制扭矩被/或已限制并且由此减小)移动或分配到相应另一个轴上,从而总体上可以通过驱动装置24和26来提供驾驶员所期望的总扭矩。由此,一方面能够确保特别动态的运行,并且另一方面能够确保机动车的特别可靠的运行。
总体上可以看到的是,该传动系10可以在第一运行状态与第二运行状态之间切换,在该第一运行状态中该传动系10的两轮驱动被启用,在该第二运行状态中该传动系10的四轮驱动被启用。此外,为了能够在此特别根据需要并且提前将这些运行状态中的一种切换到另一种运行状态中并且在此例如从两轮驱动切换到四轮驱动,在用于运行传动系10的方法中设置,在机动车的一次或该次行驶期间借助于在图1中特别示意性示出的传动系10的电子计算装置60来确定一个或该上述的需求时间点,最迟在该需求时间点必须完成从一种运行状态到另一种运行状态的切换。在此,就需求时间点的确定而言,需求时间点处于将来。计算装置60可以是控制器32和34中的一个,或者计算装置60包括控制器32和/或控制器34。
此外,取决于所确定的需求时间点,在时间上在所述需求时间点之前的起始时间点,如此开始从所述一种运行状态到所述另一种运行状态的切换,使得最迟在所述需求时间点完成所述切换。由此,一方面传动系10可在其全部运行时间的大部分以两轮驱动来运行,从而总体上能够实现传动系10的和进而机动车的特别高效的且进而效率有利的并且低能量消耗的运行。另一方面,当且优选地仅当例如借助于电子计算装置60确定(尤其估计)为有利时,然后才可以从两轮驱动切换到四轮驱动。在此,该方法使得特别提前地接入四轮驱动成为可能,使得在这是必需时,四轮驱动于是是完全接入的。这最迟在需求时间点是必需的,或借助于计算装置60来确定或已确定,即最迟在需求时间点时,四轮驱动的完全接入尤其有关可靠和/或动态行驶情况来说是有利的,或者相对于两轮驱动是更有利的。该方法使得没有牵引缺点的特别高的效率成为可能。尤其借助于该方法有可能在尽可能长的时间内保持两轮驱动并且仅在需要的时间内使用四轮驱动。

Claims (14)

1.一种用于运行机动车的传动系(10)的方法,其中所述传动系(10)可以在第一运行状态与第二运行状态之间切换,在所述第一运行状态中所述传动系(10)的两轮驱动被启用,在所述第二运行状态中所述传动系(10)的四轮驱动被启用,其中所述传动系(10)借助于电子计算装置(60)从运行状态之一切换到另一运行状态,其中,
-在机动车行驶期间借助于所述电子计算装置(60)来确定需求时间点,最迟在所述需求时间点必须完成从一个运行状态到另一运行状态的切换,其中就所述需求时间点的确定而言,所述需求时间点处于将来;和
-取决于所确定的需求时间点,在时间上在所述需求时间点之前的起始时间点如此开始从一种运行状态到另一种运行状态的切换,使得所述切换最迟在所述需求时间点完成,
其特征在于,
-取决于摩擦系数来确定所述需求时间点,所述摩擦系数至少表征在传动系(10)的至少一个车轮(18,22)和机动车沿着其行驶的行车道之间的摩擦,并且
-借助于至少一个传感器获得以所述车轮(18,22)的转速为特征的测量值,所述传感器提供至少一个以所述测量值为特征的电信号,所述电信号具有一定数量的信号沿,基于所述信号沿可确定所述转速,其中,所述数量至少为80,其中,使所述信号沿与作用在车轮处的力和/或扭矩相关联,从而能够精确地确定摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述信号沿的数量至少为90。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,取决于所述传动系(10)为了切换所需的切换时间段来开始所述切换。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,借助于所述电子计算装置(60)来计算所述切换时间段。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述切换时间段取决于存储在存储器中并从所述存储器中调用的至少一个值来确定。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述摩擦系数的特征在于车轮(18,22)与行车道之间的当前摩擦和/或有关确定摩擦系数的车轮(18,22)与行车道之间的将来存在的摩擦。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述转速取决于所述信号沿的分量来确定,其中所述分量大于1且小于所述数量,和/或其中所述分量小于10。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述分量大于3。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述分量小于5。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中,取决于传动系(10)的运行状态和/或取决于由机动车驾驶员选择的行驶特性和/或取决于机动车的电子稳定程序的状态和/或取决于机动车的拖挂件运行和/或取决于由驾驶员引起的操作元件的位置的改变来确定需求时间点,借助于该操作元件可通过驾驶员调节由传动系的至少一个驱动装置待提供的扭矩。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述传动系(10)的运行状态由机动车驾驶员调节。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述机动车的电子稳定程序的状态由机动车驾驶员调节。
13.一种用于机动车的传动系(10),该传动系具有一个电子计算装置(60),借助于所述电子计算装置,所述传动系可以在第一运行状态与第二运行状态之间切换,在该第一运行状态中该传动系(10)的两轮驱动被启用,在该第二运行状态中该传动系(10)的四轮驱动被启用,
其中,
所述电子计算装置(60)被构造用于:
-在机动车行驶期间确定需求时间点,最迟在该需求时间点必须完成从运行状态中的一个到另一运行状态的切换,其中,就需求时间点的确定而言,需求时间点处于将来;和
-取决于所确定的需求时间点,在时间上在所述需求时间点之前的起始时间点如此开始从其中一种运行状态到另一种运行状态的切换,使得最迟在所述需求时间点完成所述切换,
其特征在于,
-取决于摩擦系数来确定所述需求时间点,所述摩擦系数至少表征在传动系(10)的至少一个车轮(18,22)和机动车沿着其行驶的行车道之间的摩擦,并且
-借助于至少一个传感器获得以所述车轮(18,22)的转速为特征的测量值,所述传感器提供至少一个以所述测量值为特征的电信号,所述电信号具有一定数量的信号沿,基于所述信号沿可确定所述转速,其中,所述数量至少为80,其中,使所述信号沿与作用在车轮处的力和/或扭矩相关联,从而能够精确地确定摩擦系数。
14.根据权利要求13所述的传动系(10),其中,所述信号沿的数量至少为90。
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