Способ управления переключением передач, а также моторное безрельсовое транспортное средство

Изобретение относится к транспортным средствам. В способе управления переключением передач в моторном безрельсовом транспортном средстве, имеющем два приводных блока, каждый из которых содержит коробку передач и который приводит в движение свою ось, регистрируют исходный момент первого приводного блока и рассчитывают целевой момент в зависимости от целевой передачи. Осуществляют переключение передач первого приводного блока с обеспечением вторым приводным блоком дополнительного момента. Дополнительный момент определен из актуального приводного момента первого приводного блока и целевого момента. Улучшается переключение передач. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к способу управления переключением передач в моторном безрельсовом транспортном средстве, имеющем первый приводной блок, который имеет коробку передач и который приводит в движение первую ось, и второй приводной блок, который приводит в движение вторую ось.

Известно о конструировании гибридных транспортных средств таким образом, что двигатель внутреннего сгорания приводит в движение одну ось, а электродвигатель - вторую ось. Прежде всего, при комбинации автоматизированной коробки передач с электродвигателем на второй оси известно о том, чтобы при переключении передач оставлять передачу настолько большого момента, чтобы переключение передач в автоматизированной коробке передач могло быть осуществлено без прерывания силы тяги.

Исходя из этого, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы назвать способ и соответствующее устройство управления, с помощью которых переключение передач будет улучшено далее.

Для решения этой проблемы в способе названного в начале типа предлагается осуществлять следующие шаги:

- регистрация актуального приводного момента первого приводного блока,

- расчет целевого момента в зависимости от целевой передачи, и

- осуществление переключения передач первого приводного блока и с помощью второго приводного блока обеспечивают дополнительный момент, причем дополнительный момент был определен из актуального приводного момента первого приводного блока и целевого момента.

При этом способе регистрируют актуальный приводной момент и, исходя из него, но не напрямую, с помощью второго приводного блока поддерживают этот приводной момент постоянным, в то время как в первом приводном блока выполняют переключение передач. Точнее, актуальный приводной момент переводят в целевой момент, который отличается от актуального целевого момента. Соответственно этому в зависимости от целевого момента определяют также отдаваемый вторым приводным блоком дополнительный момент.

Исходным моментом является тот момент, который имеется перед началом переключения передач. После включения сцепления муфты или же во время сцепления наряду с исходным моментом следует учитывать также актуальный приводной момент первого приводного блока, в то время как при рассчитанной муфте первый приводной блок не вносит никакого вклада в момент.

Предпочтительно, целевой момент может быть определен посредством целевого передаточного отношения коробки передач. При одинаковой скорости моменты, обеспечиваемые первым приводным блоком для исходной передачи и целевой передачи, различны. Соответственно этому целевой момент может быть определен в виде прогноза с учетом целевого передаточного отношения целевой передачи. Помимо этого, целевой момент может быть определен с помощью прогнозной скорости вращения двигателя внутреннего сгорания после переключения и/или исходного передаточного отношения коробки передач.

Прежде всего, действуют приведенные ниже взаимосвязи.

Поступающий на колесо момент M_{Rad_VKM_pre} перед переключением передач получается в виде произведения обеспечиваемого первым приводным блоком момента и исходного передаточного отношения:

M_{Rad_VKM_pre}=M_VKM x i_pre.

После переключения передач поступающий на колесо момент M_{Rad_VKM_Post} получается из отдаваемого тогда момента первого приводного блока M_{VKM_Post} и целевого передаточного отношения i_Post:

M_{Rad_MVKM_Post}=M_{VKM_Post} x i_Post.

Так как скорость вращения двигателя внутреннего сгорания во время переключения изменяется, то момент M_{VKM_Post} не соответствует MVKM_{_pre}. Поэтому M_{VKM_Post}, предпочтительно, следует прогнозировать в зависимости от положения педали акселератора и определенной из целевого передаточного отношения целевой скорости вращения. Прилагаемый после переключения передач от двигателя к колесам момент называется также целевым моментом. Прогнозирование M_{VKM_Post} является целесообразным, потому что, как вытекает из рассмотрения показанных позднее графических характеристик двигателя, в противном случае была бы получена отличающаяся, слишком низкая или слишком высокая в зависимости от исходного положения, оценка момента M_{VKM_Post}.

Предпочтительно, целевой момент может быть определен в зависимости от положения педали акселератора. Так можно лучше прогнозировать целевую скорость вращения и вместе с тем также целевой момент. Это влияет, в свою очередь, на дополнительный момент, вследствие чего, следовательно, определение дополнительного момента тоже улучшается далее.

Целевой момент, выгодным образом, может быть скорректирован в зависимости от изменения положения педали акселератора. В дополнение к только что представленному усовершенствованию это относится к изменению положения педали акселератора, а не к исходному положению. Как описывается выше, дополнительный момент зависит не только от целевого момента, но и от исходного момента, однако исходный момент устанавливается среди прочего также положением педали акселератора. Если изменяют положение педали акселератора, то одновременно изменяется исходный момент. Рассматривают ли изменение положения педали акселератора как изменение целевого момента, исходного момента или дополнительного момента, является в сущности второстепенным, так как из названных моментов последнего выражения определяют разностный момент, который изменяется в зависимости от изменения положения педали акселератора. К какой исходной величине следует причислять разность - это, прежде всего, модификация подхода к решению, а не учитываемого разностного момента.

Преимущественным образом, может быть применен целевой момент, который меньше, чем актуальный приводной момент. Это предусмотрено, прежде всего, в способе управления переключением передач при переключении на более высокую передачу. Альтернативно, в способе с переключением на более низкую передачу может быть применен целевой момент, который больше, чем исходный момент.

Первый приводной блок, выгодным образом, может быть применен с двигателем внутреннего сгорания. Помимо этого, первый приводной блок, преимущественным образом, может быть применен с автоматизированной коробкой передач. Предпочтительно, второй приводной блок может быть применен с электродвигателем. Следовательно, наряду с двигателем внутреннего сгорания, приводной блок может содержать также саму коробку передач, помимо этого, в качестве компонента приводного блока может быть включен также дифференциал. При этом является второстепенным, приводится ли в движение через первый приводной блок передняя ось или задняя ось.

Наряду с этим, изобретение относится также к устройству для управления движущей силой моторного безрельсового транспортного средства, имеющего по меньшей мере один блок управления. Блок управления отличается тем, что он выполнен для осуществления описанного способа.

Наряду с этим, изобретение относится к моторному безрельсовому транспортному средству с устройством управления. Это моторное безрельсовое транспортное средство отличается тем, что блок управления выполнен, как описано.

Тем самым, прежде всего, делается заключение, что блок управления и моторное безрельсовое транспортное средство имеют все предметные признаки, которые необходимы для осуществления способа.

Так, моторное безрельсовое транспортное средство имеет две приводимые в движение оси, причем в наличии имеются первый приводной блок и второй приводной блок. Моторное безрельсовое транспортное средство может иметь и другие, не приводимые в движение или также приводимые в движение оси. Помимо этого, первый приводной блок, предпочтительно, имеет двигатель внутреннего сгорания и/или коробку передач и/или автоматизированную коробку передач. Второй приводной блок, выгодным образом, содержит электродвигатель.

Блок управления содержит модуль регистрации для регистрации исходного момента первого приводного блока, вычислительный модуль для расчета целевого момента в зависимости от целевой передачи, и модуль управления для выполнения переключения передач первого приводного блока с обеспечением дополнительного момента, причем дополнительный момент обеспечивается вычислительным блоком.

Вычислительный блок, выгодным образом, может корректировать дополнительный момент в зависимости от изменения положения педали акселератора. В блоке управления и вместе с тем также в моторном безрельсовом транспортном средстве находят себя также другие, описанные во взаимосвязи со способом формы выполнения.

Другие преимущества, признаки и подробности изобретения вытекают из последующего описания примеров выполнения и фигур. При этом показано:

Фиг. 1 моторное безрельсовое транспортное средство,

Фиг. 2 первая временная диаграмма,

Фиг. 3 вторая временная диаграмма и

Фиг. 4 семейство графических характеристик.

На фиг. 1 показано моторное безрельсовое транспортное средство 1, имеющее первый приводной блок 2 и второй приводной блок 3. Первый приводной блок содержит тепловой двигатель 4 и коробку 5 передач. Первый приводной блок 2 содержит, помимо этого, актуатор муфты для находящейся между тепловым двигателем 4 и коробкой 5 передач муфты, а также актуатор коробки передач для приведения в действие коробки 5 передач. При такой форме выполнения первый приводной блок может называться автоматизированной коробкой передач.

Предпочтительно, второй приводной блок 3 выполнен в виде электродвигателя. При этом первый приводной блок 2 приводит в движение ось 6, из состава которой изображено только колесо 7, тогда как второй приводной блок 3 приводит в движение ось 8, из состава которой изображено колесо 9.

На фиг. 2 изображен ход процесса переключения без прогнозирования целевого момента. При этом ось 10 показывает время, а ось 12 - момент в Н⋅м в относительных единицах. Кривая 14 показывает момент первого приводного блока 2, кривая 16 - дополнительный момент, который обеспечивается вторым приводным блоком, и кривая 18 - целевой момент. При этом целевой момент 18 имеет после момента 20 времени, когда начинается переключение передач, резкое падение. После момента 22 времени переключение передач осуществлено. После момента 23 времени перевод момента завершен. При этом момент первого приводного блока 2 к моменту 22 времени является целевым моментом, и момент первого приводного блока 2 к моменту 20 времени является исходным моментом. Они оба находятся на кривой 14. В отличие от этого находящиеся между моментами 20 и 22 времени моменты второго приводного блока 3 называются дополнительным моментом.

На фиг. 3 показана другая временная диаграмма, причем в отличие от фиг. 2 целевой момент оценивается заранее. При этом кривой 14 снова описан момент первого приводного блока 2 и кривой 16 - дополнительный момент, который обеспечивается вторым приводным блоком 3. За счет того, что целевой момент 26 оценивается, кривая 18 проходит намного глаже, резкое падение момента, приводящего в движение моторное безрельсовое транспортное средство 1 в целом, не происходит. При переключении на более высокую передачу является желательным, чтобы целевой момент 26 находился в пределах исходного момента 24, но, несмотря на это, скорость вращения колес при этом повышается.

На фиг. 4 показано семейство графических характеристик для учета положения педали акселератора и целевой скорости вращения. При этом по отношению к оси 32, которая показывает скорость вращения двигателя, и оси 12, которая показывает момент, здесь - момент двигателя 4 внутреннего сгорания, изображены пять кривых 34, 36, 38, 40 и 42. При этом кривая 34 описывает передаваемый момент в зависимости от скорости вращения двигателя при введении педали акселератора на 20%. Кривая 36 - при введении на 40%, кривая 38 - при введении на 60%, кривая 40 - при введении педали акселератора на 80% и кривая 42 - при введении педали акселератора на 100%. При этом могут быть рассчитаны средние значения. То есть, с помощью этого семейства графических характеристик может быть установлен передаваемый момент для любой скорости вращения двигателя и любого положения педали акселератора. Таким образом при изменении положения педали акселератора с помощью семейства графических характеристик может быть определен передаваемый момент и вместе с тем также разностный момент. Он влияет на расчет дополнительного момента 30.

ССЫЛОЧНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 моторное безрельсовое транспортное средство

2 первый приводной блок

3 второй приводной блок

4 тепловой двигатель

5 коробка передач

6 ось

7 колесо

8 ось

9 колесо

10 ось

12 ось

14 кривая

16 кривая

18 кривая

20 момент времени

22 момент времени

23 момент времени

24 исходный момент

26 целевой момент

28 актуальный момент

30 дополнительный момент

32 ось

34 кривая

36 кривая

38 кривая

40 кривая

42 кривая

1. Способ управления переключением передач в моторном безрельсовом транспортном средстве (1), имеющем первый приводной блок (2), который имеет коробку (5) передач и который приводит в движение первую ось (6), и второй приводной блок (3), который приводит в движение вторую ось (8), отличающийся тем, что переключение передач осуществляют с помощью следующих шагов:

регистрация исходного момента первого приводного блока (2),

расчет целевого момента (26) в зависимости от целевой передачи, и

осуществление переключения передач первого приводного блока (2) с обеспечением вторым приводным блоком (3) дополнительного момента, причем дополнительный момент был определен из актуального приводного момента первого приводного блока (2) и целевого момента (26).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что целевой момент (26) определяют посредством целевого передаточного отношения коробки (5) передач.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что целевой момент определяют посредством скорости вращения двигателя (4) внутреннего сгорания и/или исходного передаточного отношения коробки (5) передач.

4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что целевой момент (26) определяют в зависимости от положения педали акселератора.

5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что целевой момент (26), и/или исходный момент (24), и/или дополнительный момент (30) корректируют в зависимости от изменения положения педали акселератора.

6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что применяют целевой момент (26), который меньше, чем исходный момент (24).

7. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первый приводной блок (2) применяют с двигателем (4) внутреннего сгорания.

8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первый приводной блок (2) применяют с автоматизированной коробкой передач.

9. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что второй приводной блок (3) применяют с электродвигателем.

10. Устройство для управления движущей силой моторного безрельсового транспортного средства, имеющего по меньшей мере один блок управления, две приводимые в движение оси (6, 8) и по меньшей мере два приводных блока (2, 3), отличающееся тем, что блок управления выполнен для осуществления способа по одному из предшествующих пунктов.

11. Моторное безрельсовое транспортное средство с устройством управления, отличающееся тем, что блок управления выполнен по п. 10.