專利名稱：用于運行機動車驅動單元的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如權利要求I前序部分所述的用于運行機動車驅動單元的裝置以及一種如權利要求10所述的用于運行機動車的方法。
背景技術：
不僅在具有發(fā)動機的車輛中，而且在只具有電驅動或部分電驅動結構的車輛中，強烈的、駕駛員方面給定的轉矩躍變可能導致在傳動鏈中的振動或者沖擊負荷，這會被感覺為不舒服的行駛性能。這尤其適用于在沒有轉矩要求的運行狀態(tài)即滑行運行狀態(tài)與具有轉矩要求的運行狀態(tài)即牽引運行狀態(tài)之間的轉矩躍變。由DE 102007013253A1已知這樣的用于運行機動車驅動單元的裝置。該裝置以駕駛員方面的輸入?yún)?shù)為基礎產(chǎn)生用于控制驅動單元的理論值。在這種情況下驅動單元由發(fā) 動機以及電機組成。在此裝置識別存在沖擊負荷危險的運行狀態(tài)。在這種情況下該裝置這樣處理理論值，使得可以緩沖沖擊負荷。這種沖擊負荷緩沖尤其在具有前軸驅動裝置以及與其機械斷耦聯(lián)的后軸驅動裝置的車輛中是有問題的。因為在這種驅動系統(tǒng)中前軸驅動裝置和后軸驅動裝置以不同的動力學對理論轉矩躍變作出反應。因此在前軸驅動裝置與后軸驅動裝置具有不同響應特性時前軸上和后軸上的沖擊負荷緩沖不能相互協(xié)調(diào)地實現(xiàn)，由此可能產(chǎn)生不舒服的行駛感覺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于運行機動車驅動單元的裝置以及方法，其中尤其在具有前軸驅動和后軸驅動的車輛中可以執(zhí)行對于乘客舒適的沖擊負荷緩沖。這個目的通過權利要求I或權利要求10的特征實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選改進方案在從屬權利要求中公開。按照權利要求I的特征部分，按照本發(fā)明的裝置安裝在一具有一前軸驅動裝置和一后軸驅動裝置的車輛中。按照本發(fā)明的裝置以駕駛員方面給定的輸入?yún)?shù)為基礎產(chǎn)生用于前軸驅動裝置的第一理論值或第一理論轉矩和用于后軸驅動裝置的第二理論值或第二理論轉矩。按照本發(fā)明沒有設置中央沖擊負荷緩沖單元，而是具有配屬于前軸驅動裝置的第一沖擊負荷緩沖濾波器和配屬于后軸驅動裝置的第二沖擊負荷緩沖濾波器。因此第一沖擊負荷緩沖濾波器可以調(diào)制導引到前軸驅動裝置的第一理論轉矩，而第二沖擊負荷緩沖濾波器可以調(diào)制導引到后軸驅動裝置的第二理論轉矩。理論轉矩應該也包括所有的由其能夠導出車輪轉矩或車軸轉矩的理論值。示例地也可以是驅動功率或者由驅動功率導出的參數(shù)。由于第一沖擊負荷緩沖濾波器和與其無關地工作的第二沖擊負荷緩沖濾波器，可以在前軸上或后軸上相互獨立地實現(xiàn)沖擊負荷緩沖作用。這樣例如在兩個車軸的一個上執(zhí)行沖擊負荷緩沖，而在另一車軸上不進行沖擊負荷緩沖。對此也可以選擇，在前軸上的沖擊負荷緩沖與在后軸上的沖擊負荷緩沖在時間上錯開地實現(xiàn)，用于實現(xiàn)確定的行駛特性。第一沖擊負荷緩沖濾波器和第二沖擊負荷緩沖濾波器具有至少一判定環(huán)節(jié)或相互獨立工作的、單獨的判定環(huán)節(jié)，它們識別，對于前軸或對于后軸是否出現(xiàn)沖擊負荷-危險。這種沖擊負荷-危險例如在前軸驅動裝置或后軸驅動裝置在滑行運行與牽引運行之間負荷變換時產(chǎn)生。另外或附加地在較大的理論轉矩躍變時也會產(chǎn)生沖擊負荷-危險，此時駕駛員沖擊式地給定高的轉矩需求。此外，第一沖擊負荷緩沖濾波器和第二沖擊負荷緩沖濾波器可以分別具有一調(diào)制環(huán)節(jié)，通過它調(diào)制駕駛員方面的理論轉矩預定值以緩沖沖擊負荷。在此在上述牽引運行與滑行運行之間負荷變換的情況下，在轉矩過零的部位可以減小轉矩坡度。這例如可以如此實現(xiàn)，對于轉矩躍變在轉矩過零部位顯示出二階的拋物線。對于判定環(huán)節(jié)識別到?jīng)]有沖擊負荷-危險的情況，理論轉矩可以跨接調(diào)制環(huán)節(jié)并且不經(jīng)調(diào)制地導引到前軸驅動裝置或后軸驅動裝置。
本發(fā)明尤其在其前軸驅動裝置和后軸驅動裝置是相互獨立的以及機械上斷耦聯(lián)的車輛中使用。因此在這種情況下前軸與后軸不通過一共同的傳動鏈驅動，而是相互獨立地通過兩個上述車軸驅動裝置驅動。車軸驅動裝置在此指的是發(fā)動機和/或電機。發(fā)動機和電機可以二者擇一地或組合地作為車軸驅動裝置。例如前軸驅動裝置可以通過發(fā)動機以及電機實現(xiàn)。與該前軸驅動裝置無關地可以使后軸驅動裝置具有另一電機。另外可以選擇使軸驅動裝置具有發(fā)動機和電機的組合或者兩個電機的組合。在此前軸驅動裝置和后軸驅動裝置的控制不通過共同的傳動鏈實現(xiàn)，而是通過相互分開的傳動鏈實現(xiàn)。利用上述的輸入?yún)?shù)，本裝置可以首先確定一總轉矩，該總轉矩可以輸入到一轉矩分配單元。該轉矩分配單元將總轉矩根據(jù)例如駕駛員輔助調(diào)節(jié)系統(tǒng)比方說四輪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、行駛動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)或行駛速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)或類似系統(tǒng)分成上述的用于前軸驅動裝置的第一理論轉矩和用于后軸驅動裝置的第二理論轉矩。如上所述，前軸驅動裝置和后軸驅動裝置可以具有不同的機組即發(fā)動機或電機，由此在對于理論轉矩預定值在前軸驅動裝置與后軸驅動裝置上可能會產(chǎn)生不同的時間上的響應特性。而對于舒適的行駛特性有意義的是，相互獨立地進行的沖擊負荷緩沖在前軸以及在后軸上相互協(xié)調(diào)地實現(xiàn)。為此可以對第一沖擊負荷緩沖濾波器和第二沖擊負荷緩沖濾波器附設至少一時間環(huán)節(jié)。通過該時間環(huán)節(jié)可以在考慮前軸驅動裝置和后軸驅動裝置的不同時間響應特性的條件下定義時間錯位。在此可以這樣確定時間錯位，使得在前軸上以及在后軸上同時實現(xiàn)沖擊負荷緩沖。但是對此也可以選擇這樣定義時間錯位，使得前軸以及后軸上的沖擊負荷緩沖在時間上相互延遲地在不同的時刻進行。由此必要時可以建立例如在運動模式期間確定的駕駛員所期望的行駛特性。


下面根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實施例。附圖中圖I示出機動車驅動系統(tǒng)的示意圖；圖2示出方框圖，它表示從駕駛員方面的轉矩預定值出發(fā)直到產(chǎn)生用于前軸驅動裝置的過濾/濾波的理論轉矩和用于后軸驅動裝置的過濾/濾波的理論轉矩的信號處理；圖3示出轉矩-時間曲線，在其中示出駕駛員方面預定的理論轉矩躍變以及在沖擊負荷緩沖方面被調(diào)制的用于前軸驅動裝置和后軸驅動裝置的理論轉矩變化。
具體實施例方式在圖I中示出混合動力車的驅動系統(tǒng)原理圖，該混合動力車配有一四輪驅動單元
I。在前車軸3上發(fā)動機5以及電機7連接在傳動鏈中并且與一變速器9連接。該變速器9通過變速器輸出軸11以及示意的車軸差速器13與前車軸3驅動連接。在發(fā)動機5與電機7之間連接有一根據(jù)行駛狀況斷開或接通的離合器15。在機動車的后軸17上設置有另一電機19，它通過車軸差速器21驅動兩個后車輪。
為了理解本發(fā)明，在圖I中示出由發(fā)動機5和電機7組成的前軸驅動裝置和由電機19組成的后軸驅動裝置。出于清楚的原因沒有詳細描述而是只粗略地示出其它驅動部件，如用于給兩個電機7、19供電的高壓電池2，或者例如電機控制器4、變速器控制器6或兩個電機7、19的功率電子裝置8。按照圖I 一行駛踏板模塊23與一中央控制裝置25信號連接。該中央控制裝置25還收集多個在這里未詳細描述的輸入?yún)?shù)，其中基于由踏板模塊23傳遞的駕駛員期望轉矩和這些輸入?yún)?shù)以第一過濾的理論轉矩Mif控制前軸驅動裝置5、7和以第二理論轉矩M2f控制后軸驅動裝置19。在圖2中簡示出對于理解本發(fā)明所需的在踏板模塊與前軸驅動裝置5、7以及后軸驅動裝置19之間的信號變化。由踏板模塊23對集成到控制裝置25里面的裝置27輸送一駕駛員期望值作為理論值。在此它是轉矩、功率或由轉矩或功率推導出來的參數(shù)。在所示情況下理論值對應于一輸入到裝置27的一轉矩分配單元29的總轉矩Ms_e。該轉矩分配單元29根據(jù)已知的輸入?yún)?shù)將總轉矩Msumme分成用于前軸驅動裝置5、7的理論轉矩M1和用于后軸驅動裝置19的理論轉矩M2。按照圖2在考慮駕駛員輔助調(diào)節(jié)31的情況下分配總轉矩
^Summe °按照圖2在相互獨立的、并行的處理鏈中執(zhí)行由轉矩分配單元29分配的理論轉矩M1J2的繼續(xù)信號處理，在處理鏈中可以在低通濾波單元33和沖擊負荷緩沖單元37里面過濾理論轉矩M1J2，相應過濾的理論轉矩M1F、M2F被繼續(xù)導引到前軸驅動裝置5、7和后軸驅動裝置19。在圖2所示的裝置27中用于過濾理論轉矩MpM2的處理鏈例如設計成相同的。因此下面局限于導引到前軸驅動裝置5、7的理論轉矩M1的信號處理。將理論轉矩M1首先輸送到低通濾波單元33的第一低通濾波器34。該低通濾波器34例如可以是比例-時間一環(huán)節(jié)(Proportional-Zeit-Glied),其時間特性是這樣的,例如可以使駕駛員方面的輸入躍變函數(shù)被平滑化(處理)，如同下面還要描述的那樣。在繼續(xù)的信號變化中將理論轉矩M1導引到時間環(huán)節(jié)/延時環(huán)節(jié)(Zeitglied) 36，通過它使理論轉矩M1必要時只是通過時間上的延遲繼續(xù)導引。在時間環(huán)節(jié)36上在信號變化曲線的方向上銜接有沖擊負荷緩沖單元37。這個沖擊負荷緩沖單元首先具有一判定單元38，由它分支出旁路-信號導線40和主導線43，該信號導線40具有連接在其上的沖擊負荷緩沖濾波器41。在判定單元38里面求得，對于前軸3是否出現(xiàn)沖擊負荷-危險。例如在從滑行運行(Schubbetrieb)過渡到牽引運行(Zugbetrieb)的情況下在前軸驅動裝置5、7或后軸驅動裝置19的交變負荷時可能產(chǎn)生這種沖擊負荷-危險。后接于判定單元38的主導線43跨接沖擊負荷緩沖濾波器41，其中旁路-信號導線40在沖擊負荷緩沖濾波器41后面再引回到主導線43。主導線43進一步與前軸驅動裝置5、7信號連接，該前軸驅動裝置由在低通濾波單元33和在沖擊負荷緩沖單元37中過濾的理論轉矩Mif控制。按照圖2轉矩分配單元29的理論轉矩M2在后軸驅動裝置19方向上的信號變化與上述理論轉矩M1信號變化相一致。在圖2和3中示例地示出一行駛狀況，其中通過操縱行駛踏 板23產(chǎn)生一個駕駛員方面的躍變函數(shù)。在所示的躍變函數(shù)中輸入轉矩Me沖擊式地從沒有轉矩要求的滑行運行變換到具有轉矩要求的牽引運行。因此在圖2和3中所示的躍變函數(shù)通過轉矩-過零點而變化，即通過轉矩-時間曲線的橫軸。由駕駛員給定的轉矩躍變在轉矩分配單元29中分成用于前軸驅動裝置5、7的第一理論轉矩M1和用于后軸驅動裝置19的第二理論轉矩M2。在此兩個理論轉矩Mp M2首先在第一和第二低通濾波器34、35中被平滑化。接著利用時間環(huán)節(jié)36可以給定在前軸驅動裝置5、7上實現(xiàn)的建立轉矩與在后軸驅動裝置17上實現(xiàn)的建立轉矩之間的一個時間錯位At。這種時間錯位考慮這種狀況，前軸驅動裝置5、7與僅僅具有電機的后軸驅動裝置19相比由于在其中使用的發(fā)動機5具有時間上較遲滯的響應特性。時間錯位Λ t可以在考慮這種在時間響應特性中的差別的條件下這樣設計，使得在前軸驅動裝置5、7和后軸驅動裝置19以過濾的理論轉矩M1F，Mif加載時不出現(xiàn)不舒服的行駛特性。在進一步的信號變化中判定單元38、39識別，是否出現(xiàn)沖擊負荷-危險。如果在判定單元38、39中識別到?jīng)_擊負荷-危險，則對已經(jīng)被平滑的理論轉矩躍變在沖擊負荷緩沖濾波器41、42中在臨界的轉矩過零時顯示出減小的轉矩坡度。接著將這樣過濾的轉矩躍變作為過濾的理論轉矩M1F、M2f繼續(xù)導引到前軸驅動裝置5、7或后軸驅動裝置19。另一示例的行駛狀況源自這種情況，首先不進行四輪接合，而是使整個總轉矩Msmrae由轉矩分配單元29作為第一理論轉矩M1導引到前軸驅動裝置5、7上。在這種情況下前軸驅動裝置5、7位于牽引運行工況，而后軸驅動裝置19隨動拖拽并因此以滑行運行例如再生運行工況(Rekuperationsbetrieb)地工作。在駕駛員輔助調(diào)節(jié)系統(tǒng)31識別到前軸3上的打滑時，使總轉矩Msmme至少部分地由轉矩分配單元29再分配到后軸17上。通過這個轉矩再分配在后軸驅動裝置19上實現(xiàn)從滑行運行到牽引運行的負荷變換，由此附屬于后軸驅動裝置19的判定環(huán)節(jié)39識別到?jīng)_擊負荷-危險。相應地將再分配到后軸17上的理論轉矩M2在沖擊負荷緩沖濾波器42里經(jīng)受沖擊負荷緩沖-濾波。在此與后軸17不同，在前軸3上理論轉矩M1的降低這樣微小，使附屬于前軸3的判定環(huán)節(jié)38不確認沖擊負荷-危險。因此在前軸3上不進行沖擊負荷緩沖。與上述的轉矩再分配類似，在另一行駛狀況中也可能產(chǎn)生從后軸17到前軸3的轉矩再分配。在此必要時可以僅僅在前軸3上進行沖擊負荷緩沖，而沒有沖擊負荷緩沖地驅動后
軸17。
權利要求
1.一種用于運行機動車驅動單元(I)的裝置，該裝置基于尤其是駕駛員方面的輸入?yún)?shù)(MsuimJ產(chǎn)生用于控制驅動單元(I)的理論值(Mi、M2),該裝置(27)具有在存在沖擊負荷-危險時對理論值(M1J2)進行處理以用于緩沖沖擊負荷的沖擊負荷緩沖單元(37)，其特征在于，利用該裝置(27)能產(chǎn)生用于前軸驅動裝置(5、7)的第一理論值(M1)和用于后軸驅動裝置(19)的第二理論值(M2),并且所述沖擊負荷緩沖單元(37)分成用于處理導引到前軸驅動裝置(5、7)的第一理論值(M1)的第一沖擊負荷緩沖濾波器(41)和用于處理導引到后軸驅動裝置(19)的第二理論值(M2)的第二沖擊負荷緩沖濾波器(42)。
2.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一、第二沖擊負荷緩沖濾波器(41、42)具有至少一判斷對于前軸(3)或對于后軸(17)是否出現(xiàn)沖擊負荷-危險的判定環(huán)節(jié)(38、39)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的裝置，其特征在于，所述第一、第二沖擊負荷緩沖濾波器(41、42)分別具有在出現(xiàn)用于前軸(3)或后軸(17)的沖擊負荷-危險時對第一理論值(M1)或第二理論值(M2)進行處理的調(diào)制環(huán)節(jié)。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述前軸驅動裝置(5、7)和后軸驅動裝置(17)相互間機械斷耦聯(lián)。
5.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，對所述第一、第二沖擊負荷緩沖濾波器(41、42)前置一將總轉矩(Msmme)分成用于前軸驅動裝置(5、7)的理論轉矩(1^)和用于后軸驅動裝置(19)的理論轉矩(M2)的轉矩分配單元(29)。
6.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，第一沖擊負荷緩沖濾波器(41)和/或第二沖擊負荷緩沖濾波器(42)配設有至少一時間環(huán)節(jié)(36)，通過該時間環(huán)節(jié)能使前軸(3)上的沖擊負荷緩沖相對于后軸(17)上的沖擊負荷緩沖以一個時間錯位(At)進行。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述前軸驅動裝置(5、7)和后軸驅動裝置(19)分別具有不同的時間上的響應特性，其中這樣設置所述時間錯位(At)，使前軸(3)上的沖擊負荷緩沖和后軸(7)上的沖擊負荷緩沖相互協(xié)調(diào)，并且尤其同時進行。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述前軸驅動裝置(5、7)和后軸驅動裝置(19)分別具有至少一電機(7、19)和/或一發(fā)動機(5)。
9.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述判定環(huán)節(jié)(38、39)在前軸驅動裝置(5、7)或后軸驅動裝置(19)在滑行運行與牽引運行之間變換時識別沖擊負荷-危險。
10.一種用于使用根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置來運行機動車驅動單元的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行機動車驅動單元(1)的裝置，該裝置基于尤其是駕駛員方面的輸入?yún)?shù)(MSumme)產(chǎn)生用于控制驅動單元(1)的理論值(M1、M2)，該裝置具有在存在沖擊負荷-危險時對理論值(M1、M2)進行處理以用于緩沖沖擊負荷的沖擊負荷緩沖單元(37)。利用該裝置(27)可以產(chǎn)生用于前軸驅動裝置(5、7)的第一理論值(M1)和用于后軸驅動裝置(19)的第二理論值(M2)。按本發(fā)明將所述沖擊負荷緩沖單元(37)分成用于處理導引到前軸驅動裝置(5、7)的第一理論值(M1)的第一沖擊負荷緩沖濾波器(41)和用于處理導引到后軸驅動裝置(19)的第二理論值(M2)的第二沖擊負荷緩沖濾波器(42)。
文檔編號B60K6/48GK102905921SQ201180007185
公開日2013年1月30日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權日2010年4月19日
發(fā)明者R·邁爾, A·克魯斯 申請人:奧迪股份公司