CN107107902A - 将机动车自动切换到惯性滑行模式的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动控制机动车(10)从“常规”模式切换到“惯性滑行”模式的方法，车辆(10)包括发动机(12)，该发动机能够经由自动控制的离合器装置(18)对驱动轮(14)提供发动机扭矩，该车辆包括驱动轴(15)和被驱动轴(16)。在“常规”模式与“惯性滑行模式”之间按照时间顺序插入过渡阶段(E1)，在该过渡阶段期间，发动机(12)被以下述方式自动控制：使得被驱动轴(16)和驱动轴(15)以同一速度转动，而不将扭矩传递至驱动轮(14)。

Description

将机动车自动切换到惯性滑行模式的方法

技术领域

本发明涉及一种用于自动控制机动车从“常规”模式切换到“惯性滑行”模式的方法，车辆包括发动机，该发动机能够经由自动控制的离合器装置对驱动轮供应驱动扭矩，该车辆包括驱动轴和被驱动轴，在该车辆中，在“常规”模式下，驱动轮经由离合器装置被尽可能经常地与发动机联接，而在“惯性滑行”模式下，通过离合器装置进行分离，驱动轮与发动机持久地断开联接，以使得只要驾驶员不给出制动或加速指令则发动机能够以怠速运转。

背景技术

由内燃机驱动的机动车通常包括手动的或自动的变速箱，该变速箱被置于驱动扭矩到车辆的驱动轮的传动链中。为了使得车辆能够换挡，通常有必要尤其通过离合器装置使发动机与变速箱断开联接。在车辆的被称为“常规”的运行模式下，离合器装置尽可能经常地处于接合位置。离合器装置通常仅在换挡期间或者当车辆确实静止不动时暂时地分离。

众所周知的是，当机动车为“惯性滑行”时，即，当机动车仅使用其动能以及可能地使用其重量以尽可能远地行进而发动机不在车辆的轮上施加制动扭矩(也被称为“发动机制动”)时，该机动车消耗较少的燃料。

已经了解了用于控制车辆从“常规”模式切换到“惯性滑行”模式的方法。在这种现有技术控制方法中，只要使得车辆能够在没有发动机协助的情况下继续行进的条件被满足，则离合器装置被指令控制到达分离位置，并且发动机速度被降低到怠速或甚至到零速度。这种方法在节省燃料方面是令人满意的。

然而，离合器装置突然断开导致车辆的乘员突然感觉到减速。

此外，当车辆刚刚进入“惯性滑行”模式时，如果车辆的驾驶员决定返回到“常规”模式，则离合器装置突然返回到接合位置而发动机仍以怠速或甚至零速度运转。这导致车辆中的乘员颠簸。

如果等待发动机恢复与车辆的轮的旋转速度相对应的速度，则这种颠簸可被避免。在某些情况下这种延迟可能是不利的，尤其是当自动地、与驾驶员的意愿相反地执行切换到“惯性滑行”模式时。

发明内容

为了克服这些问题，本发明提出了一种上文所描述的类型的方法，其特征在于，在“常规”模式与“惯性滑行”模式之间按照时间顺序插入过渡阶段，在该过渡阶段中，发动机被自动控制，使得被驱动轴和驱动轴以同一速度旋转，而不将扭矩传递至驱动轮。

根据本发明的其它特征：

-在过渡阶段期间，离合器装置保持处于接合位置；

-在过渡阶段期间，离合器装置被指令控制到达分离位置；

-在过渡阶段期间，离合器装置被指令控制到达咬合点位置；

-当驾驶员指令控制的加速度小于预定的值时，并且当被离合器装置传递到被驱动轴的驱动扭矩小于或等于预定的触发扭矩时，过渡阶段被触发；

-触发扭矩为正；

-触发扭矩为零；

-触发扭矩为负；

-当车辆的变速箱中正在进行换挡时，对过渡阶段进行的触发被延迟一预定的时间段；

-在过渡阶段期间在预定的时间段结束之前，当驾驶员未指令控制进行加速或制动时，“惯性滑行”模式被触发；

-车辆配备有自动控制的变速箱，待接合的挡位根据车辆的行进速度来控制，使得在“惯性滑行”模式中断的情况下，当离合器装置变换到接合位置时不需要换挡；

-当驾驶员指令控制进行加速或制动时，可在任何时刻中断过渡阶段和“惯性滑行”模式；

-当车辆的行进速度变为小于预定的速度时，或者当驾驶员手动地指令控制进行换挡时，可在任何时刻中断过渡阶段和“惯性滑行”模式。

附图说明

通过阅读以下详细说明并且为了理解该说明对附图进行参照，本发明的另外的特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1为示出了机动车发动机和用于将扭矩传递到车辆的驱动轮的链的示意图，传动链包括变速箱和离合器装置；

图2示意性地示出了分别与发动机和与传动链关联的两个电子控制单元；

图3为示出了根据本发明的教导所实施的方法的框图；

图4为曲线图，示出了当油门踏板被压下之后刚刚被释放时由处于接合位置的离合器装置传递到被驱动轴的驱动扭矩的减小。

具体实施方式

在本说明书的剩余部分中，具有相同的结构或相似的功能的元件将由相同的参考标记指代。

图1示意性地示出了机动车10，该机动车由产生驱动扭矩的内燃机12驱动。

替代地，车辆被电动发动机或混合发动机驱动。

发动机12用于经由传动链驱动车辆10的至少一个驱动轮14，该传动链用于传递驱动扭矩。

传动链包括驱动轴15，该驱动轴直接被发动机12旋转驱动。驱动轴15可经由自动控制的离合器装置18被联接到被驱动轴16。

在这种情况下，该离合器装置为摩擦离合器装置18，该摩擦离合器装置被在图2中示出的第一电子控制单元20控制。这种设备的大量实施例在现有技术中是众所周知的。

离合器装置18可被指令控制在下述位置之间处于：

-第一接合端部位置，驱动轴15和被驱动轴16在该第一接合端部位置被联接，全部驱动扭矩被传递到被驱动轴16；

-第二分离端部位置，驱动轴15和被驱动轴16在该第二分离端部位置被断开联接，之后驱动轴15和被驱动轴16能够以不同的速度旋转而不会相互作用。

在图1中以非限制性示例的方式示出的离合器装置18还能够占据中间咬合点位置，在该中间咬合点位置，仅一部分驱动扭矩被传递到被驱动轴16。

被驱动轴16经由变速箱22被联接到驱动轮14。在这种情况下，该变速箱为自动变速箱或机器人变速箱22，该自动变速箱或机器人变速箱被在图2中示出的所述第一电子控制单元20控制。

作为本发明的未示出的变型，变速箱由手动变速箱构成。

发动机12的速度可由车辆的驾驶员例如通过油门踏板24控制。

发动机12的速度还可被图2中示出的第二电子控制单元24自动控制。

另外，车辆的驾驶员可经由制动踏板26通过作用在制动系统上来使车辆制动。

车辆10能够运行在被称为“常规”的模式下，在该模式下，驱动轮14被尽可能经常地与发动机12联接。离合器装置18仅有的被指令控制到达分离位置的时间是在变速箱22进行换挡的期间。

车辆10还能够被指令控制进入被称为“惯性滑行”的运行模式，在该运行模式下，离合器装置18被第一电子控制单元指令控制到达分离位置，并且在该运行模式下，发动机12被第一电子控制单元20指令控制以相对于车辆的行进速度而言较低的速度(例如，以怠速)旋转。这种“惯性滑行”模式已被称为“滑行模式”。在下文将详细描述自动切换到“惯性滑行”模式的条件。

在“惯性滑行”模式下，车辆10因此在其自身的动能的作用下继续移动，当车辆滑下倾斜的路面时，该动能由重力供补。这种模式通过降低发动机12的速度节省了燃料。在由发动机12的内部摩擦提供的制动扭矩(也被称为“发动机制动”)不被传递到驱动轮14时，车辆10能够在“惯性滑行”模式下继续滚动更长时间，因为离合器装置18处于分离位置。

现在参照图3描述用于自动控制从“常规”模式切换到“惯性滑行”模式的方法。

在“常规”模式与“惯性滑行”模式之间按照时间顺序插入第一过渡阶段“E1”。

触发过渡阶段“E1”至少受到以下两个触发条件的限制：

-由驾驶员指令控制进行的加速度小于预定的值；以及

-通过离合器装置18传递到被驱动轴16的驱动扭矩小于或等于预定的触发扭矩。

在变型中，以下触发条件中的至少一个将被添加到这前两个触发条件：

-驾驶员未指令控制进行制动；

-变速箱处于自动模式下，以防止驾驶员启动在“惯性滑行”模式之后不适合于返回到“常规”模式的挡位速度；

-车辆的行进速度在预定的范围内，以防止车辆逐渐增加过高的速度，或者相反，防止车辆停止；

-路面的沿下滑方向的坡度小于预定的阈值，以防止车辆在“惯性滑行”模式下逐渐增加过高的速度；

-车辆的侧向加速度小于预定的阈值，以避免“惯性滑行”模式在过急的转弯中被触发。

所有所选定的触发条件必须被同时满足，以使过渡阶段“E1”被触发。否则，车辆10保持在“常规”模式。这些条件在预备验证阶段“E0”期间被验证。

所指令控制的加速度例如是由油门踏板24的压下程度来决定的。在这种情况下，当油门踏板24的压下程度小于预定的值时，视作为过渡阶段“E1”的第一触发条件被满足。

对于第二触发条件，当油门踏板24被更用力地压下之后被释放成在预定的值之下时，由发动机12产生的扭矩减小。如图4所示，经由处于接合位置的离合器装置18被传递到被驱动轴16的驱动扭矩“CM”开始减小并且趋近于零。当油门踏板24被驾驶员完全释放时，驱动扭矩可能变为负。后一种情况阐明了“发动机制动”效应，在“发动机制动”效应下，发动机12不再产生任何驱动扭矩，并且在“发动机制动”效应下，发动机12的内部摩擦趋于产生与被驱动轴16的旋转相反的负扭矩。

根据本发明的第一实施例，预定的触发扭矩“CD1”为正。换言之，当一驱动扭矩被实际上传递到被驱动轴16时，阶段“E1”的第二触发条件被满足。该驱动扭矩例如略大于零。

根据本发明的第二实施例，预定的触发扭矩“CD2”为零。换言之，当没有正或负的扭矩被传递到被驱动轴16时，阶段“E1”的第二触发条件被满足。

根据本发明的第三实施例，预定的触发扭矩“CD3”为负。换言之，当被驱动轴16开始经受发动机制动的作用时，阶段“E1”的第二触发条件被满足。在这种情况下，如在下文将说明的，车辆的驾驶员在过渡阶段“E1”中可能感觉到突然的颠簸。

此外，在预备验证阶段“E0”期间，第二电子控制单元20核实没有在进行换挡操作。当车辆10的变速箱22中正在进行换挡而所有其它的触发条件均满足时，触发过渡阶段“E1”被延迟一预定的足以完成换挡的时间段。

当在预备阶段“E0”期间所有的触发条件被满足时，过渡阶段“E1”被触发。在该过渡阶段“E1”期间，发动机12被自动控制以使得被驱动轴16和驱动轴15以同一速度旋转而不将驱动扭矩传递到驱动轮14。

为了防止驱动扭矩被传递到驱动轮14，数个变型是可行的。

根据第一变型，在过渡阶段“E1”期间，离合器装置18保持处于接合位置。发动机12则被控制使得没有驱动扭矩或制动扭矩由驱动轴15传递到被驱动轴16。该变型实施例具有下述优点：使得发动机12能够非常快速地恢复对驱动轮14的旋转速度的控制而对于驾驶员没有任何的颠簸。

根据第二变型，在过渡阶段“E1”期间，离合器装置18被指令控制到达分离位置。在这种情况下，没有驱动扭矩或制动扭矩由驱动轴15自然地传递到被驱动轴16。该变型需要比在第一变型中更简单的发动机12控制模型。该发动机控制模型足以测量被驱动轴16的旋转速度和控制发动机12使得驱动轴15以同一速度旋转。

根据第三变型，在过渡阶段“E1”期间，离合器装置18被指令控制到达咬合点位置。该变型为第一变型与第二变型之间的中间方案。该第三变型使得发动机12能够非常快速地恢复对驱动轮14的旋转速度的控制，因为离合器装置18的摩擦元件仍然进行接触。此外，该第三变型使得能够引入发动机的控制容限度，因为无论是驱动扭矩或制动扭矩的任何被传递到被驱动轴16的扭矩均被减小。

该过渡阶段“E1”被维持一预定的时间段。

在与过渡阶段“E1”同时发生的验证阶段“E2”期间，核实在过渡阶段期间，在指定的时间段结束之前驾驶员未指令控制进行加速和制动。

如果已指令控制进行了制动或加速，则切换到“惯性滑行”模式被中断并且车辆在“常规”模式下被自动控制。

如果验证阶段“E2”的所有条件被满足，则在后续的第三阶段“E3”中“惯性滑行”模式被触发。

在该第三阶段“E3”期间，如果设备18还未处于分离位置则该设备被指令控制到达所述位置。发动机12被电子控制单元24指令控制到怠速。因此，该第三阶段“E3”使得车辆能够行进，同时凭借所述车辆的动能以及在下滑时可能凭借车辆的势能来节省燃料。

在该第三“惯性滑行”阶段“E3”期间，变速箱22被以下述方式控制：换挡操作被自动执行以接合与车辆的行进速度相对应的挡位速度。因此，在“惯性滑行”模式中断时，当离合器装置18变换到接合位置时不需要换挡。

当驾驶员指令控制进行加速或制动时，本方法(尤其是过渡阶段“E1”和“惯性滑行”模式)可在任何时刻被中断。

另外，当车辆的行进速度变为小于预定的速度时，或者当驾驶员手动地指令控制进行换挡时，本方法(尤其是过渡阶段“E1”和“惯性滑行”模式)可在任何时刻被中断。

因此，根据本发明的教导执行的方法使得能够经由过渡阶段“E1”渐进地实施切换到“惯性滑行”模式，该过渡阶段使得车辆能够准瞬时地返回到“常规”模式，因为发动机12一直以接近于被驱动轴16的速度的速度运转。当切换到“惯性滑行”模式被自动实施而驾驶员感觉路面外观和/或交通状况不适合于该模式时，这种方法是尤其有利的。

此外，当驾驶员感觉路面外观和/或交通状况适合于该模式时，在一预定的时间段之后切换到“惯性滑行”模式仍会节省大量燃料。

Claims (13)

1.一种用于自动控制机动车(10)从“常规”模式切换到“惯性滑行”模式的方法，车辆(10)包括发动机(12)，所述发动机能够经由自动控制的离合器装置(18)对驱动轮(14)供应驱动扭矩，所述车辆包括驱动轴(15)和被驱动轴(16)，在所述车辆中，在“常规”模式下，所述驱动轮经由所述离合器装置(18)被尽可能经常地与所述发动机(12)联接，而在“惯性滑行”模式下，通过所述离合器装置(18)进行分离，所述驱动轮(14)与所述发动机持久地断开联接，以使得只要驾驶员不给出制动或加速指令则所述发动机(12)能够以怠速运转，

其特征在于，在所述“常规”模式与所述“惯性滑行”模式之间按照时间顺序插入过渡阶段(E1)，在所述过渡阶段，所述发动机(12)被自动控制，使得所述被驱动轴(16)和所述驱动轴(15)以同一速度旋转，而不将扭矩传递至所述驱动轮(14)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述过渡阶段(E1)期间，所述离合器装置(18)保持处于接合位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述过渡阶段(E1)期间，所述离合器装置(18)被指令控制到达分离位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述过渡阶段(E1)期间，所述离合器装置(18)被指令控制到达咬合点位置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当驾驶员指令控制的加速度小于预定的值时，并且当被所述离合器装置(18)传递到所述被驱动轴(16)的驱动扭矩小于或等于预定的触发扭矩时，所述过渡阶段(E1)被触发。

6.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述触发扭矩为正。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述触发扭矩为零。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述触发扭矩为负。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，当所述车辆的变速箱(22)中正在进行换挡时，对所述过渡阶段(E1)进行的触发被延迟一预定的时间段。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述过渡阶段(E1)期间在预定的时间段结束之前，当驾驶员未指令控制进行加速或制动时，“惯性滑行”模式被触发。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆(10)配备有自动控制的变速箱(22)，待接合的挡位根据所述车辆(10)的行进速度来控制，使得在所述“惯性滑行”模式中断的情况下，当所述离合器装置(18)变换到所述接合位置时不需要换挡。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当驾驶员指令控制进行加速或制动时，所述过渡阶段(E1)和所述“惯性滑行”模式能够在任何时刻被中断。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当所述车辆的行进速度变为小于预定的速度时，或者当驾驶员手动地指令控制进行换挡时，所述过渡阶段(E1)和所述“惯性滑行”模式能够在任何时刻被中断。