CN111601988B - 用于运行混合动力变速器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行混合动力变速器的方法。该方法的特征在于，监控机动车的周围环境并基于在监控的范围内获知的数据来获知在发生时导致机动车减速的所期望的行驶状况的发生概率，并基于获知的发生概率来判定，是否执行电动的换挡或输出支持式的换挡以便将混合动力变速器从其中已挂入挡位的运行状态转变至切换状态。

Description

用于运行混合动力变速器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行混合动力变速器的方法。此外，本发明还涉及构造用于执行该方法的混合动力变速器。

背景技术

根据现有技术已知大量用于运行混合动力变速器的方法。已知混合动力变速器可以具有动力换挡变速器和与动力换挡变速器在驱动技术上相连的电动机。在此，已知一种动力换挡变速器，其中，在换挡中纯形状锁合地(formschlüssig)传递动力流。挡位可以在应用电动机情况下在至少部分保持牵引力的情况下切换。在此，已知两种切换方法，即，输出支持式的换挡和电动的换挡。

其中可以执行输出支持式的换挡和/或电动的换挡的混合动力变速器根据DE 102013 215 114A1公开。如果换挡元件“K”被换挡并且换挡元件“L”和“M”分离，那么DE 102013 215 114A1的图1中所示的变速器执行电动的换挡。在输出支持式的换挡中，换挡元件“L”和“M”被换挡并且剩下的换挡元件分离。

此外根据DE 10 2010 063 582A1已知一种混合动力变速器，其中可以执行输出支持式的换挡和/或电动的换挡。在DE 10 2010 063 582A1的图1中，在电动的换挡情况下，换挡元件“A”接合并且剩下的挡位分离。在输出支持式的换挡情况下，换挡元件“B”接合并且挂入挡位2、4、6的其中一个挡位，并且目标挡位1、3、5、7是可以实现的。

在根据现有技术已知的混合动力变速器中的缺点在于：在驱动系中出现强烈减速的情况下，会出现挡位无法再切换的问题。这个问题源于所涉及到的形状锁合的换挡元件不再能够被无负荷地切换。结果将会使内燃机停机并且/或者机动车以拉紧的驱动系的状态停驻，这是因为不存在借助其能够使内燃机脱离动力流的离合。

发明内容

因而本发明任务在于说明一种用于运行混合动力变速器的方法，其中，随时可以进行切换过程并且其中不会出现其他前述的缺点。

该任务通过如下方法解决，其特征在于，监控机动车的周围环境并基于在监控的范围内获知的数据来获知所预计的在发生时导致机动车减速的所期望的行驶状况的发生概率，并基于获知的发生概率来判定，是否执行电动的换挡或输出支持式的换挡以便将混合动力变速器从其中已挂入挡位的运行状态转变至切换状态。

根据本发明的方法优点在于，在发生行驶状况之前和/或机动车驾驶员识别到临界行驶状况之前例如通过控制设备就可以识别出前方环境内的临界行驶状态，并且相应地通过变速器控制可以预先引入将混合动力变速器的运行状态换至切换状态的切换。因而以简单方式阻止了机动车驱动装置(例如内燃机)停机。此外，避免机动车因驱动系卡住而停驻，和/或驱动系不会因不利的运行状态而被负荷。在此，可以如下地低噪音地实现切换至切换状态和/或混合动力变速器在切换状态下运行，即，机动车驾驶员感觉不到混合动力变速器处于切换状态。

在运行状态中挂入根据混合动力变速器的预定运行策略设置的挡位。在输出支持式的换挡中，电动机以固定传动比与混合动力变速器的输出轴在驱动技术上相连并且仅电动机式地支持牵引力，与此同时，机动车驱动装置在后台实施无负荷地切换。在电动的换挡情况下，用于切换过程的所连接的电动机和/或所连接的机动车驱动装置至少暂时如下控制，即，为了实施切换过程而待操作的切换元件无负荷。

在切换状态下，通过电动的换挡或输出支持式的换挡导入的切换过程尚未结束。这意味着，在切换状态下挂出在运行状态挂入的挡位并且尚未挂入其他挡位。在切换状态下，机动车的驱动仅通过电动机或者通过电动机和机动车驱动装置实施。在此，与混合动力变速器的构造有关的是，是否借助电动换挡来切换或进行电动的换挡。根据本发明的方法尤其可以不仅用于行星轮结构方式的混合动力变速器而且也用于中间轴结构形式的混合动力变速器。

机动车可以具有大量机构用于监控机动车的周围环境。这样机动车的周围环境可以借助雷达装置、激光雷达装置或借助超声波传感器监控。此外，在周围环境监控的范围内可以访问机动车存储器内存储的数据。如果例如需要不能借助机动车内存在的传感器获知的道路数据例如关于车道线路的信息，则提供这些数据。

在周围环境监控的范围内可以获知与另一车辆或另一对象的间距值。优选可以借助间距传感器获知间距值。此外可以在周围环境监控的范围内获知机动车的实际位置。机动车的实际位置的获知可以通过位置确定***实施。尤其可以借助GPS获知实际位置。此外可以在周围环境监控的范围内获知地理信息。地理信息可以根据保存在机动车存储器内的道路地图获知。地理信息可以具有关于车道走向、斜坡等的说明。

所预计的行驶状况可以是各种在发生行驶状况时导致机动车减速的行驶状况。下面说明若干示例性的在发生时需要机动车减速的行驶状况。

前方的机动车和/或对象的间距较小并且因而需要全制动或明显制动时，机动车减速是必要的。在根据本发明的方法中获知发生临界状态的发生概率有多高。在此，与前方的车辆和/或对象的间距越短，发生概率可能越高。

备选或附加地，机动车减速可能基于车道线路得出和/或是必要的。为了行驶经过转弯处和/或环形交通，机动车的行驶速度可能是过高的。因此为了行驶经过转弯处和/或环形交通必须降低机动车的行驶速度。在根据本发明的方法中获知机动车实际行驶经过转弯处和/或环形交通的发生概率有多高。与转弯处和/或环形交通的间距越小，发生概率可能就越高。

当车道上升时同样需要机动车减速。因此，在根据本发明的方法中，获知机动车是否行驶经过上升车道的发生概率。在此，与上升车道的间距越小，发生概率越高。此外，机动车可能在并入另一车道时减速或如果无法并线则停住。在根据本发明的方法中获知在并线时需要机动车减速的发生概率有多高。

如果在高行驶阻力的情况下越野行驶，则机动车减速。如果当前行驶阻力已经过高，这是有问题的，因为在该情况下于越野行驶时很难换挡减速。得到这种情况是因为，由于较高牵引力需求，混合动力变速器的换挡元件已经明显承受负荷并且挂出换挡元件可能意味着停车。在根据本发明的方法中可以获知以何种发生概率来实施越野行驶。机动车与野地的间距越短和/或如果车辆离开车道，则发生概率越高。

在一个特别实施方案中，如果所预计的行驶状况的发生概率等于或大于阈值，则混合动力变速器切换至切换状态。阈值可以预定和/或保存在机动车存储器内。相反，如果所预计的行驶状况的发生概率低于阈值，则混合动力变速器不切换至切换状态。这意味着，出现该行驶状况之前通过例如变速器或机动车的控制设备判定，混合动力变速器是否切换至切换状态

在此，阈值可以如下选择，即，混合动力变速器至切换状态的切换例如在启用机动车内现有的紧急制动辅助之前实施。备选或附加地，阈值可以与制动压力有关的，并且如果制动压力已超过确定的值，则混合动力变速器切换至切换状态。

在切换状态下，混合动力变速器的输出轴能够可选地仅仅通过电动机或通过电动机和机动车驱动装置驱动或能驱动。在输出支持式的换挡中，输出轴尤其可以仅通过电动机驱动或能驱动。因而即使没有挂入挡位，在切换状态下机动车的驱动可以仅借助电动机实现。而在电动的换挡时，输出轴可以通过机动车驱动装置(例如内燃机)和电动机驱动或能驱动。因而即使没有挂入挡位，在切换状态下机动车的驱动可以借助电动机和机动车驱动装置实现。

混合动力变速器切换至切换状态可以在混合动力变速器中无牵引力中断情况下执行。此外，切换可以在进入行驶状况之前执行。

在一个特别实施方案中，混合动力变速器可以从切换状态转变至其中已挂入挡位的另一运行状态。如果发生概率低于阈值，则混合动力变速器可以转变至另一运行状态。

在一个特别的实施方案中，在预定的持续时间之后可以重复上述步骤，即，重复监控机动车的周围环境，并且重复基于在监控的范围内获知的数据来获知所预计的在进入时导致机动车减速的行驶状况的发生概率。此外可以检查，所预计的行驶状况的获知的发生概率是否大于或小于阈值。由此可以以简单方式多次检查，是否应当执行混合动力变速器从运行状态转变至切换状态和/或从切换状态转变至另一运行状态。混合动力变速器转变至另一运行状态之后，通过电动的换挡或输出支持式的换挡导入的切换过程结束。

在另一运行状态下挂入的挡位可以等于在当前运行状态下挂入的挡位。如果机动车未减速，即使发生概率短时间大于阈值，也可能是这种情况。此外，在另一运行状态下挂入的挡位小于在当前运行状态下挂入的挡位。在此情况下实施机动车的减速。与机动车的减速有关地，在另一运行状态下挂入的挡位可以是一个或多个小于在当前运行状态下挂入的挡位的变速器档位。

混合动力变速器可以具有动力换挡变速器和与动力换挡变速器在驱动技术上相连的电动机。在动力换挡变速器中，动力流可以在已切换挡位中纯形状锁合地传递。在此，动力换挡变速器的输入轴与不属于混合动力变速器的机动车驱动装置在驱动技术上相连。机动车驱动装置的驱动轴尤其可以与混合动力变速器的输入轴抗相对转动地(drehfest)相连。因而在驱动技术方面在混合动力变速器和机动车驱动装置之间不布置离合器。电动机尤其是电动机的转子轴可以与不同于输入轴的变速器轴始终在驱动技术上相连。

动力换挡变速器可以是自动变速器。在此，动力换挡变速器可以具有多个其他轮组和/或多个换挡元件，借助这些切换元件可以利用在动力换挡变速器的输入轴和输出轴之间的不同的传动比实现不同挡位。输入轴可以与其他轮组在驱动技术上相连或能相连。此外，不同挡位可以通过接合一个换挡元件或多个其他换挡元件实现。在此，在挂入挡位时，机动车的驱动可以仅利用机动车驱动装置，尤其是内燃机实现。因而为了实现挡位，接合相应一个换挡元件或相应多个换挡元件，从而驱动可以仅利用机动车驱动装置实现。在此，换挡元件，尤其是所有为实现挡位所需的换挡元件可以被实施为形状锁合的换挡元件。

特别的优点是具有根据本发明的混合动力变速器的机动车。机动车具有机动车驱动装置，其与混合动力变速器在驱动技术上相连。

附图说明

附图示意性示出根据本发明的方法并且在下面结合附图进行说明。其中：

图1示出根据本发明的方法的流程，

图2示出混合动力变速器依赖于所预计的行驶状况的发生概率的切换。

具体实施方案

图1示出根据本发明的方法的流程。在第一方法步骤S1中，监控机动车的周围环境并且在周围环境监控的范围内获知数据。尤其是检测机动车的实际位置和/或该机动车与前方的机动车的间距。此外，可以根据保存在机动车存储器中的道路地图获知地理信息。在此，可以从存储器中读出围绕机动车的获知的实际位置的限定区域中的地理信息。地理信息可以包含车道的具体说明，例如车道斜坡、走向等的说明。

接着，在第二方法步骤S2中，基于所获知的数据来获知所预计的行驶状况的发生概率。所预计的行驶状况是这种行驶状况，即，在出现这种行驶状况时机动车减速。该减速例如可以由此得到，即，车辆制动和/或行驶速度由于更陡峭的车道而降低。发生概率可以在控制设备中基于获知的数据而算出。因此，机动车与前方的机动车的间距越短，和/或距离窄转弯处和/或环形交通的路径越短，发生概率例如就会越高。在此，在发生所预计的行驶状况之前，就算出发生概率。

在接下来的第三方法步骤S3中检查：所预计的行驶状况的发生概率是否大于预定的尤其保存在存储器内的阈值。如果是这种情况，则在接下来的第四方法步骤S4中进行混合动力变速器从其中已挂入挡位的运行状态转变至切换状态。为了混合动力变速器的转变而执行电动的换挡或输出支持式的换挡。尤其是在第四方法步骤S4中，在电动的换挡或输出支持式的换挡的范围内挂出挡位并且机动车在不挂入新挡位的情况下借助电动机或借助电动机和机动车驱动装置来驱动。

然而如果在第三方法步骤S3中获知，所预计的行驶状况的发生概率小于预定的阈值，则不执行切换过程，并且混合动力变速器在第五方法步骤S5中在其中已挂入挡位的运行状态下运行。

从第四方法步骤S4出发，在预定的持续时间之后，在第六方法步骤S6中再次检查：发生概率是否降低到阈值之下。为了检查发生概率可以重新获知在方法步骤S1中所描述的数据。如果发生概率降低到阈值之下，则在第五方法步骤S5中，混合动力变速器从切换状态转变至另一运行状态。尤其是在转变至另一运行状态时挂入挡位，该挂入的挡位与运行状态的挡位相比更小。备选地，另一运行状态的挡位也可以等于该运行状态的挡位。

如果发生概率仍高于阈值，则混合动力变速器不从切换状态转变至另一运行状态。这意味着，机动车还是要么仅借助电动机要么借助电动机和机动车驱动装置来驱动，而不挂入挡位。第六方法步骤S6可以在预定的持续时间之后再次执行。

图2示出混合动力变速器依赖于所预计的行驶状况的发生概率1地切换。在图2的上部分中示出，混合动力变速器处于何种状态。在下部分中示出所预计的行驶状况的发生概率1与时间t有关的曲线。

在第一时间点t1获知所预计的行驶状况的发生概率1。获知的发生概率1小于阈值3。因而如由图2的上部分可见，混合动力变速器在第一时间点t1不从运行状态2转变至切换状态4。在运行状态2下，挂入挡位。

在第二时间点t2，再次获知所预计的行驶状况1的发生概率。在此确保，在时间点t2，所预计的行驶状况的发生概率等于或高于阈值3。因而为了混合动力变速器从运行状态2转变至切换状态4而执行输出支持式的换挡或电动的换挡。在切换状态4下不挂入挡位并且机动车的驱动仅借助电动机或借助电动机和机动车驱动装置来实施。

仅自时间点t3起，所预计的行驶状况的发生概率降低到阈值3之下，从而混合动力变速器从切换状态4转变至其中已挂入挡位的另一运行状态5。通过混合动力变速器转变至另一运行状态5，输出支持式的换挡或电动的换挡结束。在另一运行状态5下可以挂入与在运行状态2下挂入的挡位相比更低的挡位。

附图标记列表

1 发生概率的曲线

2 运行状态

3 阈值

4 切换状态

S1 第一方法步骤

S2 第二方法步骤

S3 第三方法步骤

S4 第四方法步骤

S5 第五方法步骤

S6 第六方法步骤

t 时间

t1 第一时间点

t2 第二时间点

Claims (8)

1.用于运行混合动力变速器的方法，其特征在于，

a.监控机动车的周围环境，其中，在周围环境监控的范围内获知与另一车辆或另一对象的间距值，其中，获知与另一车辆或另一对象的间距值，和/或获知所述机动车的实际位置且获知至少一个地理信息，并且

b.基于在监控的范围内获知的数据在发生所预计的行驶状况之前获知在发生时导致机动车减速的所期望的行驶状况的发生概率，所预计的行驶状况是这种行驶状况，即，在出现这种行驶状况时机动车减速，其中，机动车与前方的机动车的间距越短，和/或距离窄转弯处和/或环形交通的路径越短，发生概率就会越高，并且

c.基于获知的发生概率来判定，是否执行电动的换挡或输出支持式的换挡以便将混合动力变速器从其中已挂入挡位的运行状态转变至切换状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

a.如果所预计的行驶状况的发生概率等于或大于阈值，则混合动力变速器被切换至切换状态；和/或

b.如果所预计的行驶状况的发生概率低于阈值，则混合动力变速器不被切换至切换状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

a.在切换状态下，混合动力变速器的输出轴以能选择的方式仅通过电动机或通过电动机和机动车驱动装置来驱动，和/或

b.在发生所预计的行驶状况之前执行转变到切换状态中，和/或

c.无牵引力中断地执行转变到切换状态中；和/或

d.在所述切换状态下不挂入挡位。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所预计的行驶状况的发生概率低于阈值，则混合动力变速器从切换状态转变至其中已挂入挡位的另一运行状态。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在预定的持续时间之后重复权利要求1中的步骤a)和b)并且检查所预计的行驶状况的获知的发生概率是否大于或小于阈值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

a.在另一运行状态下挂入的挡位等于在所述其中已挂入挡位的运行状态下挂入的挡位，或

b.在另一运行状态下挂入的挡位小于在所述其中已挂入挡位的运行状态下挂入的挡位。

7.混合动力变速器，其构造用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。

8.根据权利要求7所述的混合动力变速器，其特征在于具有动力换挡变速器和与动力换挡变速器驱动连接的电动机。

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