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CN102317102B - 用于控制传动系的方法和装置 - Google Patents

用于控制传动系的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制尤其是用于机动车(101)的具有至少一个驱动装置(102)的传动系的方法和装置。可以预先设定至少一个驱动装置(102)的扭矩的设定值。探测这个扭矩的实际值。并且产生第一信号,如果实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则该第一信号保证传动系的可靠运行。

Description

用于控制传动系的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制传动系的方法和装置。
背景技术
这种方法或这种装置由DE19851457已知,其中建议了一种控制驱动单元的扭矩的方法和装置。至少基于可以由司机操作的操作元件的位置形成驱动单元的扭矩的设定值。此外探测扭矩的实际值并且依据设定值形成驱动单元的扭矩的至少一个控制参数。依据设定值和实际值的偏差产生一个信号,当实际值超过设定值时,通过该信号减小控制参数。
在蓄电池驱动的电动车的准则ECE R100中要求在停止的没有被制动的机动车情况下不允许故障(例如在发动机控制器中)导致任何大于10cm的运动。(参加章节5.2.2.3:必须排除意外的加速,减速和驱动系统的换向。尤其是不允许一个故障(例如在驱动网络中)导致停止的没有被制动的机动车前移0.1米以上。)
监控电动机的无意的扭矩。一旦查明一个故障,电动机就进入它的一种可靠的状态,在该状态中电动机不能够提供任何正的扭矩。为了防止无意的运动需要非常短的故障反应时间。这很难实现,导致可用性的减小。已知的设计方案以500毫秒的故障时间工作。但是电动机在低的转速下已经提供其最大扭矩,从而依据机动车的情况相应的故障会导致数米的移动。缩短故障时间是可能的,但是目前达到了技术极限。一种已知的设计方案建立在通过监控模块对功能计算机的监控上,其中在这些构件之间实施询问-回答通讯。由于SW模块在功能计算机中的序列安排,在一次询问和一次回答之间的时间不能够被继续减小(常常>10ms)。即使时间被减小,这也可以对系统的可用性产生负面结果,因为故障在更短的时间下被去除抖动并且更快地导致断开。在大坡度的道路上在机动车未刹车情况下,由短的故障反应时间也很可能导致在一次“扭矩冲击”之后10cm以上的滚动。
发明内容
按照发明的用于控制尤其是用于机动车的具有至少一个驱动装置的传动系的方法和装置,其中预先设定至少一个驱动装置的扭矩的设定值并且探测扭矩的实际值,其特征在于,产生第一信号,如果实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则该第一信号保证传动系的可靠运行。技术背景是,可以识别驱动装置的设计功能的偏差并且作为对该偏差的反应产生一个信号。这个信号本身用于保证传动系的可靠运行或者作为采取保证传动系可靠运行的措施的触发器。正常情况下,传动系的可靠运行(安全运行)是指,尤其是传动系向外的作用,即例如在驱动轮上作用的扭矩,或者对应于设计功能或者转变到一个运行可靠的状态中。例如在被刹车的机动车情况下,尤其是驱动轮的静止状态被理解为传动系的一种运行可靠的状态。运行可靠的状态的另一个示例是电动机的一种主动的尤其是下部的短路。正常情况下,电动机的供电源的下部的半桥被短路并且上部的桥保持开路。由此电动机提供一个很小的负力矩。提供应用所述的示例,由此有利地提供一种传动系,它的对外作用或者符合预定的设计功能或者具有运行可靠的状态。
本发明的改进方案规定在转速降低到低于一个旋转的从动部件尤其是机动车的至少一个驱动轮的可预先设定的转速时,可预先设定的偏差值的量(数值)和/或可预先设定的偏差持续时间的量(数值)是较小的。技术背景是,在驱动装置的设计功能的更小的偏差下就已经产生一个保证传动系的可靠运行的信号。由此可以有利地在传动系的设计功能的很小的偏差下就已经导致在不希望的影响的状况中更迅速地使用所述方法和装置并保证传动系的可靠运行。由此尤其是在机动车静止情况下在识别出无意的扭矩时触发故障反应。尤其是在机动车静止状态下监控转变到一种更敏感的模式,具有更短的故障容差时间和更窄的力矩极限。在识别出故障时,通过一个电制动器或通过激活一个变速器锁止器激活一个制动功能,例如一个主动的制动,或者经双离合器变速器通过闭合两个离合器激活一个制动。在这种情况下不存在由无意的运动引起的任何危险。
另一个改进方案规定,传动系具有至少一个制动装置并且产生的第一信号激活一个制动功能。技术背景是,该制动装置可以反作用于传动系的至少一个驱动装置的扭矩。如果扭矩的实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,那么产生一个信号,它激活一个制动功能,该制动装置反作用于驱动装置的扭矩。由此有利地将传动系转变到一个可靠的状态中。因此不是仅仅收回了驱动装置的扭矩,而是机动车通过另外的系统被主动地制动。因此防止机动车由于尤其是机动车的惯性和/或传动系中储存的能量(例如自动变速器中的变换器)继续滚动。
本发明的一个改进方案的特征在于,在激活的制动功能期间可以预先设置驱动装置的扭矩的设定值和探测扭矩的实际值。如果实际值与设定值的偏差小于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得短于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则产生第二信号。这个信号使制动功能去激活。相反,如果实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则产生第三信号。这个信号保证驱动装置不再提供任何扭矩。技术背景是,在激活制动装置之后再次检查驱动装置的设计功能。如果驱动装置的扭矩的实际值与设定值的偏差小于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得短于偏差持续时间的一个可预先设定的量,那么使制动功能去激活。这意味着驱动装置的扭矩的实际值与设定值之间不再存在显著的偏差。驱动装置的设计功能得到恢复,因此尤其是传动系又成为可控制的。因此使制动功能去激活并且对传动系又进行正常的控制。另一方面,如果在激活制动功能之后实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,那么产生第三信号。这个信号保证驱动装置不再提供任何扭矩。这可以尤其是如此地实现,例如中断对驱动装置的能量输入,例如通过将驱动装置的电能供给持久地分开,停止燃料输入,不再驱动装置上施加任何电压和/或不再发送任何脉冲逆变器信号。备选地,可以对驱动装置主动地制动或者通过打开一个离合器或者设计变速器的一个档位使驱动轮以机械的方式与传动系分离。
通过这种功能有利地提供一种可能性,即在传动系的一个可靠运行的状态中再一次检查功能故障。如果不再存在功能故障,那么使该制动功能去激活并且对传动系再次进行正常的控制。如果继续存在功能故障,那么使驱动装置转变到一种状态中,在该状态中它不再能够发出任何扭矩。代替将电动机不可逆地断开(直到下一次点火的断开-接通过程),而在被可靠闭锁的传动系中由控制器检查是否继续存在与扭矩相关联的故障。如果不是,就可以允许立即重新起动,尤其是在通报司机之后。由此可以减少不可逆的断开器的数量并且提高可供使用性。
本发明的一个改进方案规定,在激活的制动功能期间输出报警信号并且设置用于使机构制动功能去激活的机构,该机构可以产生第二信号。这个第二信号使制动功能去激活。这个方案的技术背景是,给予操作者影响该方法的可能性。相应地,在激活的制动装置情况下输出报警信号,该报警信号向操作者指示功能故障和可能时指出由此产生的危险。对于操作者希望继续控制传动系的情况,设置有一种机构,利用该机构他可以主动地使制动功能去激活。尤其是提高操作该机构产生使制动功能去激活的第二信号。由此有利地提供一种对控制(装置)的自动功能过调制的可能性。代替断开电动机,而是向司机发出警告,从而在使制动器去激活时(例如通过短时间操作油门踏板)可以进行一种运动。由此提升了通过司机对故障的可控制性。在使制动器去激活时(例如通过操作油门踏板),系统从静态运行转变到一种未制动的行驶运行中。可以运行立即重新起动。结果可以由此减少不可逆转的断开器的数量并且提高可用性。
本发明的一个改进方案规定,制动功能激活一个制动装置,尤其是一个电制动器,一个变速器锁止器和/或一个离合器变速器的两个离合器。这个改进方案的技术背景是可以使用不同的制动装置,以便实现与驱动装置的扭矩起相反作用的制动作用。有利的是为了实现制动功能可以使用不同的制动装置。
本发明的一个改进方案的特征在于,报警信号对存在的故障和由此产生的危险进行通告。这个改进方案的技术背景和优点是清楚地通知操作者存在何种故障和由此可以产生何种危险。在一个技术系统中可以出现具有非常不同的原因和影响的非常不同的故障。由此提供这样的可能性,即操作者可以依据这个信息决定他是否想主动地过调制或者要保持传动系的自动控制(装置)。
本发明的一个改进方案规定,作为使制动功能去激活的机构,设置一个操作元件,尤其是油门踏板。本发明的这个方案的背景和优点是设置一个专门的操作元件,操作者通过该操作元件可以使制动功能去激活。对此尤其合适的是油门踏板,通过对它的操作,操作者例如可以通知系统希望由驱动装置继续发出扭矩。
附图说明
本发明具有很多的实施形式,其中几个实施形式将对照在附图中示出的图示进行详细的解释。附图中所示:
图1是用于机动车的一种传动系。
图2是按照本发明的用于控制传动系的方法的一个实施例的第一示意流程图,
图3是按照本发明的用于控制传动系的方法的一个实施例的第二示意流程图,
图4是按照本发明的用于控制传动系的方法的一个实施例的第三示意流程图。
具体实施方式
图1显示了具有一个传动系的机动车101。该机动车具有驱动轮104,该驱动轮与驱动装置102和变速器103机械地耦联。驱动轮104上设有制动装置105。控制器108可以与机动车和传动系的部件通讯,尤其是交换数据并且向这些部件发送信号。控制器108由此可以控制制动装置105,变速器103,驱动装置102,和报警信号发出部件106以及接收操作元件107和传动系部件102至105的信号。
图2显示了按照本发明的用于控制传动系的方法的一个实施例的第一示意流程图200。该方法以步骤201开始,在步骤202中预先设定至少一个驱动装置102的扭矩的设定值。该扭矩的实际值在步骤203中探测。在步骤204中检查是否实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差长于偏差持续时间的一个可预先设定的量。如果不是这种情况,那么该方法以步骤206结束。但是,如果偏差大于或长于相应的可预先设定的量,那么该方法就转到步骤205。在步骤205中产生第一信号,该信号保证传动系的可靠运行。接下来该方法以步骤206结束。
图3显示了按照本发明的用于控制传动系的方法的一个实施例的第二示意流程图300。该方法以步骤301开始,在步骤302中预先设定至少一个驱动装置的扭矩的设定值。扭矩的实际值在步骤303中探测。在步骤307中探测一个旋转的从动部件的转速。在步骤308中检查是否该旋转的从动部件的转速下降到低于一个可预先设定的转速。如果没有低于该可预先设定的转速,那么该方法与步骤204,205和206类似地以步骤304,305和306继续实施。在低于可预先设定的转速时在步骤308中该方法转到步骤309。在那里检查是否实际值与设定值的偏差大于偏差值的较小的可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差长于偏差持续时间的可预先设定的较小的量。如果该偏差不是过大,那么该方法以步骤306结束。否则该方法以步骤315继续实施。在那里一个制动功能被激活。在步骤310中又预先设定至少一个驱动装置的扭矩的设定值并且在步骤311中探测扭矩的实际值。之后在步骤312中检查是否实际值与设定值的偏差小于偏差值的一个可预先设定的量和/或是否实际值与设定值的偏差持续得短于偏差持续时间的一个可预先设定的量。如果是这种情况,那么在步骤313中产生第二信号,该信号使制动功能去激活。接下来该方法以步骤306结束。如果在步骤312中的检查导致的结果是实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,那么在步骤314中产生第三信号,该信号保证驱动装置不再发出任何扭矩。该方法以步骤306结束。
图4显示了按照本发明的用于控制传动系的方法的一个实施例的第三示意流程图400。该方法在步骤401中开始,在步骤402中预先设定至少一个驱动装置的扭矩的设定值。扭矩的实际值在步骤403中探测。在步骤407中探测一个旋转的从动部件的转速。在步骤408中检查是否该旋转的从动部件的转速下降到低于一个可预先设定的转速。如果没有低于该转速,那么该方法转到步骤404至406,它们与步骤204至206和304至306相类似地实施。如果在步骤408中下降到低于该转速,那么该方法转到步骤409。在那里检查,是否实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量。如果不是这种情况,那么该方法转到步骤406,该方法以该步骤结束。否则该方法转到步骤415,在该步骤中激活制动功能。接着在步骤416中输出报警信号。在步骤412中询问是否操作使制动功能去激活机构。如果是这种情况,该方法转到步骤413,在该步骤中去激活制动功能。否则该方法直接转到步骤406,该方法在该步骤中结束。
所述方法在传动系运行期间总是被重复地实施。

Claims (15)

1.用于控制具有至少一个驱动装置(102)的传动系的方法,其中可以预先设定至少一个驱动装置(102)的扭矩的设定值并且探测扭矩的实际值,其特征在于,产生第一信号,如果实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则该第一信号保证传动系的可靠运行。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在低于一个旋转的从动部件的可预先设定的转速时,可预先设定的偏差值的量和/或可预先设定的偏差持续时间的量较小。
3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,传动系具有至少一个制动装置(105)并且被产生的第一信号激活一个制动功能。
4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,在激活的制动功能期间可以预先设定一个驱动装置(102)的扭矩的设定值并且探测扭矩的实际值,并且如果实际值与设定值的偏差小于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得短于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则产生第二信号,它使制动功能去激活, 和如果实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则产生第三信号,它保证驱动装置(102)不再提供任何扭矩。
5.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,在激活的制动功能期间输出报警信号(106)并且设置用于使制动功能去激活的机构(107),该机构产生第二信号,其中这个第二信号使制动功能去激活。
6.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,所述制动功能激活一个制动装置。
7.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,报警信号(106)通报当前的故障和由此产生的危险。
8.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,设置一个操作元件作为使制动功能去激活的机构(107)。
9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述传动系用于机动车(101)。
10.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,所述从动部件是机动车(104)的至少一个驱动轮。
11.按照权利要求6所述的方法,其特征在于,所述制动装置是一个制动器、一个变速器锁止器(103)和/或一个双离合器变速器的两个离合器。
12.按照权利要求11所述的方法,其特征在于,所述制动器是电制动器(105)。
13.按照权利要求8所述的方法,其特征在于,所述操作元件是油门踏板。
14.用于控制具有至少一个驱动装置(102)的传动系的装置,其中可以预先设定驱动装置(102)的扭矩的设定值并且探测扭矩的实际值,其特征在于,设置至少一个机构(108)用于产生第一信号,如果实际值与设定值的偏差大于偏差值的一个可预先设定的量和/或实际值与设定值的偏差持续得长于偏差持续时间的一个可预先设定的量,则该第一信号保证传动系的可靠运行。
15.按照权利要求14所述的装置,其特征在于,所述传动系用于机动车(101)。
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