專利名稱：帶有變速裝置的機(jī)動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括發(fā)動機(jī)和控制元件的機(jī)動車輛，所述控制元件被設(shè)計成控制可以由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的變速裝置。
本發(fā)明還涉及一種計算機(jī)動車輛質(zhì)量的方法。
本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行所述方法的計算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
在具有自動操作的基于行星齒輪的、具有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器的變速裝置或半自動變檔的變速裝置的車輛內(nèi)，十分重要的是，根據(jù)某些給定標(biāo)準(zhǔn)，諸如例如低的燃油消耗或高的平均速度，使用盡可能地精確的方法對車輛質(zhì)量進(jìn)行估計以提供最佳的換檔方式。
現(xiàn)有技術(shù)的一個缺點(diǎn)是，變速裝置并非總是被選擇在最合適的檔位，例如，在起動后第一次換檔，并且，特別是當(dāng)車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，車輛的負(fù)荷發(fā)生改變時尤其如此。因此，在某些情況下，有必要獲得對車輛質(zhì)量更早和/或更佳的估計。
JP2002-81989描述了一種用于基于車輛的加速度和驅(qū)動力的值估計車輛重量的系統(tǒng)。
WO03/041988涉及在車輛行駛過程中于換檔之前車重的估計。WO02/087917和WO03/058093涉及起步檔位的選定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種機(jī)動車輛，其中獲得對車輛質(zhì)量的最佳估計，并且因此獲得對車輛滾動阻力的最佳估計。
本發(fā)明的另一個目的是識別出一種經(jīng)濟(jì)有效的方式，以獲得用于控制變速裝置的改善的基礎(chǔ)。
上述的目通過提供這樣一種機(jī)動車輛實(shí)現(xiàn)，所述機(jī)動車輛包括至少一臺發(fā)動機(jī)和被設(shè)計成控制可以由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的變速裝置的控制元件，所述控制元件被設(shè)計成接收由第一傳感器輸出的第一信號，所述第一信號包含車輛行駛路面的坡度信息，和接收由第二傳感器輸出的第二信號，所述第二信號包含有關(guān)轉(zhuǎn)矩的信息，以及接收由第三傳感器輸出的第三信號，所述第三信號包含有關(guān)車輛加速度的信息，所述控制元件還被設(shè)計成將質(zhì)量作為第一、第二和第三信號的函數(shù)來計算，并且將變速裝置作為所計算得到的車輛質(zhì)量的函數(shù)來控制。
這防止了車輛正在行駛時被不正確的換檔。
根據(jù)本發(fā)明，使用存在于車輛上的已有元件，給出了更精確的信息，這些信息被作為決定對變速裝置的經(jīng)濟(jì)有效的控制的基礎(chǔ)。
優(yōu)選地，所述計算方法作為預(yù)定信息的函數(shù)執(zhí)行，所述預(yù)定信息包括滾動阻力系數(shù)、空氣阻力系數(shù)、重力加速度、車輛后軸傳動比、車輛變速裝置傳動比和車輛驅(qū)動系統(tǒng)的效率以及車輪半徑。這種方法具有如下優(yōu)點(diǎn)可以快速、準(zhǔn)確地獲得對車輛質(zhì)量的良好估計，因為在計算車輛質(zhì)量時，這些值已經(jīng)可以得到。這還可以提供更準(zhǔn)確的信息，以作為決定對變速裝置的控制的基礎(chǔ)。
優(yōu)選地，還將車輛質(zhì)量作為車輛速度的函數(shù)來計算。
根據(jù)本發(fā)明的車輛獲得了更好的駕駛能力，因為對變速裝置的控制是基于更準(zhǔn)確的信息。因此，能夠以燃油經(jīng)濟(jì)性更高的方式驅(qū)動車輛。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是可以避免了在換檔時輸出的驅(qū)動力不夠。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是其可同時很好地適合于自動或半自動變速裝置，也就是說，例如，同時適合于在加速時存在或不存在動力中斷的情況。


圖1示出了機(jī)動車輛和其控制系統(tǒng)的示意圖。
圖2示出了引線，以及探測的或計算的數(shù)據(jù)的實(shí)例，根據(jù)本發(fā)明，其中的一部分被使用。
圖3a示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例如何確定車輛行駛路面的坡度。
圖3b示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例如何確定車輛行駛路面的坡度。
圖3c示出了測量的數(shù)據(jù)和計算的數(shù)據(jù)的表格，其被用于根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例。
圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
圖4b所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例計算車輛質(zhì)量的方法。
圖4c所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例計算車輛質(zhì)量的方法。
圖4d所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例計算車輛質(zhì)量的方法。
圖4e所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例控制車輛變速裝置的方法。
圖5示意性地示出了計算機(jī)設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，使用了該計算機(jī)設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的機(jī)動車輛1和用于此車輛的控制系統(tǒng)的示意圖。其中10表示發(fā)動機(jī)，例如六缸柴油機(jī)，它的曲軸20連接至通常表示為30的單片干式離合器，該離合器被包圍在離合器蓋40內(nèi)。可以采用雙片離合器取代單片離合器。曲軸20旋轉(zhuǎn)地鎖定連接至離合器30的離合器殼50，而它的板60連接并旋轉(zhuǎn)地鎖定至輸入軸70，輸入軸70旋轉(zhuǎn)地支承在通常表示為90的變速裝置的殼體80內(nèi)。主軸和中間軸旋轉(zhuǎn)地支承在該殼體80內(nèi)。從變速裝置90伸出的輸出軸85被設(shè)計用以驅(qū)動車輛的車輪。
還示出的有用于控制發(fā)動機(jī)10的第一控制單元48和用于控制變速裝置90的第二控制單元45。第一和第二控制單元被設(shè)計成彼此之間通過引線21進(jìn)行通信。下面將描述在第二控制單元45內(nèi)如何執(zhí)行所述方法的過程及步驟，但是，顯而易見的是，本發(fā)明并不限制于此，而且可適當(dāng)使用第一控制單元48，或者使用第一和第二控制單元的組合。第二控制單元45被設(shè)計成通過引線24與變速裝置90通信。第一控制單元48被設(shè)計成通過引線26與發(fā)動機(jī)10通信。通常，第一和第二控制單元可以被稱為控制元件。
車輛1具有節(jié)氣門操縱桿44和手動檔位選擇器46，它們被設(shè)計成分別通過引線210和211與第二控制單元45通信。換檔選擇器46可以具有用于手動變速的位置和自動改變車輛檔位的位置。節(jié)氣門操縱桿可以是加速踏板。傳感器113被設(shè)計成連續(xù)地測量節(jié)氣門操縱桿的位置。傳感器113被設(shè)計成通過引線212與第二控制單元45通信。節(jié)氣門操縱桿的位置間接地表明輸送至發(fā)動機(jī)燃燒室的燃油量。所輸送的燃油量代表了發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。因此，第二控制單元45能夠基于由傳感器113輸出的信號，連續(xù)地計算表征發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的值。
檢測元件111被設(shè)計成檢測、測量、估計或記錄包括發(fā)動機(jī)10在內(nèi)的各種情況。檢測元件可以是各種型式。檢測元件的實(shí)例是轉(zhuǎn)矩傳感器111a和發(fā)動機(jī)功率輸出傳感器111b。圖1只示出了通常表示為111的檢測元件。檢測元件111被設(shè)計成通過引線28與第一控制單元48通信。
還設(shè)置有被設(shè)計成檢測車輛的加速度的加速度傳感器114。加速度傳感器114被設(shè)計成連續(xù)地檢測車輛的瞬時加速度a(i)，并且通過引線215將這些值傳送至第一控制單元48。在第一控制單元48內(nèi)，檢測到的加速度值a被匹配至一個時間標(biāo)記R(i)。術(shù)語a(1)表示在時刻(i)測量得到的加速度，時刻通過時間標(biāo)記R(i)表示。時間標(biāo)記R(i)由第一控制單元48產(chǎn)生。或者，在加速度傳感器114內(nèi)測量得到的加速度a配有一個相應(yīng)的時間標(biāo)記R(i)，在此之后，帶有時間標(biāo)記a(i)的加速度值被一起傳輸至第一控制單元48。
根據(jù)一個實(shí)施例，加速度傳感器114被設(shè)計成通過第一控制單元48連續(xù)地輸送表征車輛加速度的信號至第二控制單元45。
根據(jù)一個實(shí)施例，轉(zhuǎn)矩傳感器110被設(shè)計成測量輸入軸70上的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器110被設(shè)計成測量由發(fā)動機(jī)10產(chǎn)生、作用在輸入軸70上的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器110被設(shè)計成通過引線22與第二控制單元45通信。轉(zhuǎn)矩傳感器110被設(shè)計成連續(xù)地輸送表征輸入軸上轉(zhuǎn)矩的信號至第二控制單元45。表征輸入軸上轉(zhuǎn)矩的信號可以以電信號的形式輸送至第二控制單元?；蛘?，信號可以是光信號。信號可以是模擬或數(shù)字信號。第二控制單元被設(shè)計適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換所接收到的信號，例如，通過模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(在圖中未示出)。
轉(zhuǎn)矩傳感器110可以被設(shè)計成測量輸出軸85上的轉(zhuǎn)矩。此處，轉(zhuǎn)矩傳感器110被設(shè)計成測量由發(fā)動機(jī)10產(chǎn)生、作用在輸出軸85上的轉(zhuǎn)矩。顯而易見的是，相對于在輸入軸上測量轉(zhuǎn)矩的情況，以這種方式布置的轉(zhuǎn)矩傳感器被設(shè)計成測量更寬的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩。
當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳感器110位于輸入軸70上時，其可以容易地應(yīng)用于其他場合，比如離合器控制。轉(zhuǎn)矩傳感器收到的數(shù)據(jù)被寄存在第二控制單元45內(nèi)。由第二控制單元45寄存的所接收到的數(shù)據(jù)被存儲在它的存儲器內(nèi)。根據(jù)一個實(shí)施例，由轉(zhuǎn)矩傳感器測量得到、并且后來存儲在第二控制單元45里的存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)為具有相關(guān)時間標(biāo)記的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)一個實(shí)施例，瞬時轉(zhuǎn)矩值T(i)是每隔100毫秒(0.1S)進(jìn)行測量，并且相應(yīng)的估計值與關(guān)聯(lián)的時間標(biāo)記R(i)一起存儲。時間標(biāo)記R(i)由第二控制單元45產(chǎn)生，其中i是1至N之間的一個整數(shù)，N為一整數(shù)，例如1000。下面的表格1示出了車輛加速期間對變速裝置的第一檔及最低檔的四次初始測量，例如當(dāng)打開節(jié)氣門或在發(fā)動機(jī)制動時。對于所有的變速裝置檔位，可以進(jìn)行相應(yīng)的測量，并且將測量值存儲在第二控制單元45中的表格里，用于實(shí)現(xiàn)此目的。

表1，具有相應(yīng)時間標(biāo)記R(i)的測量得到的轉(zhuǎn)矩T(i)。
根據(jù)一個實(shí)施例，轉(zhuǎn)矩傳感器110被設(shè)計成連續(xù)地傳送表征轉(zhuǎn)矩的信號至第二控制單元45。
因為傳動比和效率已知，因此可以連續(xù)地計算出輸出軸85上的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。由于對于不同的嚙合檔位，輸出軸上的轉(zhuǎn)矩是不同的，所以計算時考慮了這一點(diǎn)。
根據(jù)一個實(shí)施例，表征輸出軸85上轉(zhuǎn)矩的計算值的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的時間標(biāo)記被一起存儲在第二控制單元45內(nèi)的存儲器里。
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩可以通過噴入發(fā)動機(jī)燃燒室的燃油量計算得到。為了獲得精確的轉(zhuǎn)矩估計，還考慮到了所配有的任何輔助裝置。計算可以在第二控制單元45內(nèi)執(zhí)行。
傾度傳感器115設(shè)置在變速裝置90上。根據(jù)一個實(shí)施例，傾度傳感器115被設(shè)置成在變速裝置90內(nèi)。傾度傳感器115被設(shè)計成測量車輛1當(dāng)前行駛路面的坡度。有時，行駛路面是道路，其坡度被測量。傾度傳感器115可以是壓電式傳感器。傾度傳感器115被設(shè)計成通過引線23與第二控制單元45通信。根據(jù)一個實(shí)施例，傾度傳感器115被設(shè)計成連續(xù)地輸送表征行駛路面坡度的信號至第二控制單元45。
根據(jù)另一個實(shí)施例，表征行駛路面坡度的信號以一定的時間間隔傳輸至第二控制單元，例如以0.01秒或0.5秒的時間間隔。
根據(jù)一個實(shí)施例，表征行駛路面坡度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、車輛加速度和車輛速度的信號被連續(xù)地傳輸至第二控制單元45，在那里，它們與相應(yīng)的時間標(biāo)記被一起存儲在矩陣?yán)铩Ｔ摼仃嚤淮鎯υ诘诙刂茊卧?5內(nèi)。矩陣還被稱為表格。下面的圖3c描述了這樣的一個表格。
根據(jù)一個實(shí)施例，表征行駛路面坡度的值S(i)通過傾度傳感器115每隔100毫秒(0.1S)進(jìn)行測量，并且每個測量值與相應(yīng)的時間標(biāo)記R(i)被一起存儲。時間標(biāo)記R(i)由第二控制單元45產(chǎn)生，其中i是整數(shù)。下面的表格2示出了對于變速裝置的第一檔及最低檔的四次初始測量。對于所有的變速裝置檔位，可以進(jìn)行相應(yīng)的測量，并且將測量值存儲在第二控制單元45中的映射圖里，用于實(shí)現(xiàn)此目的。需要指出的是，時間標(biāo)記與如上參照表格1所述的情況相同。因此，S(1)、T(1)和a(i)基本上是同時測量，并且在0.1秒后形成了測量得到的第一數(shù)據(jù)組(i＝1)(R(1)、S(2)、T(2)和a(i)基本上是同時測量，并且形成了在0.2秒R(2))后測量得到的第二數(shù)據(jù)組(i＝2))。相應(yīng)的測量得到的坡度沒有明確記載在表格2中。

表2，具有相應(yīng)時間標(biāo)記R(i)、測量得到的車輛行駛路面的坡度S(i)。
與轉(zhuǎn)矩T(i)、車輛行駛路面的坡度S(i)的情況相似，車輛加速度通過加速度傳感器114測量并存儲，且車輛加速度具有相應(yīng)的時間標(biāo)記R(i)。如下所示，車輛加速度存儲在表3中。

表3，測量得到的車輛加速度a(i)，其具有相應(yīng)的時間標(biāo)記R(i)。
類似地，速度傳感器116被設(shè)計成通過引線216與第一控制單元48通信，其檢測車輛速度并將此值以信號的形式進(jìn)行傳輸。車輛速度存儲在如下所示的表格4中

表格4，測量得到的車輛速度V(i)，其具有相應(yīng)時間標(biāo)記R(i)。
根據(jù)一個實(shí)施例，基于車輛速度計算車輛的加速度。因此，可以只通過一個傳感器來獲得車輛加速度和車輛速度，而不需要兩個傳感器。
眾所周知，F(xiàn)D-FR＝ma(1)其中FD是車輛的總驅(qū)動力，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其根據(jù)如下的等式2估算。
FD=TUBηR---(2)]]>此處，F(xiàn)R是總阻力，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，根據(jù)如下的等式3估算FR＝mgsin(α)+k1m+k2V2(3)其中k1是滾動阻力系數(shù)；k2是空氣阻力系數(shù)；g是重力加速度；V是車輛速度；B是車輛后橋(rear axle)的傳動比；U是車輛變速裝置的傳動比；T是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩；α是車輛行駛路面的坡度；η是車輛驅(qū)動系統(tǒng)的效率；以及R是車輪半徑。
因此，a的一個替代術(shù)語是S。因此，S(i)是一個與特定的時間標(biāo)記R(i)相關(guān)的參量。
(1)+(2)+(3)得到
TUBηR-(mgsin(α)+k1m+k2V2)=ma---(4)]]>至少可以分辨出兩種情況情形1假定車輛速度可以忽略，即V≌0，或者是V小于某一給定限值，例如5公里/小時，因此，將速度值設(shè)定為零，由此，車輛質(zhì)量m可以由等式5計算得到m=TUBηRgsin(α)+k1+a---(5)]]>情形2假定車輛速度不可忽略，即V≠0，或者是至少大于某一給定限值，例如5公里/小時，由此，車輛質(zhì)量m由如下的等式6計算得到m=TUBηR-k2V2gsin(α)+k1+a---(6)]]>顯而易見的是，例如，k1、k2、B和η的值在駕駛過程中可能發(fā)生變化，但是，在此不對其進(jìn)行進(jìn)一步的描述。一個或多個k1、k2、B、U和η可以作為常數(shù)存儲在第二控制單元內(nèi)，以用于根據(jù)上述方法計算車輛質(zhì)量m。根據(jù)一個實(shí)施例，對于每個參數(shù)，都存在一組相應(yīng)的值。對于空氣阻力系數(shù)k2，可能有五個不同的值，例如，這依賴于車輛1是否連有掛車。此外，例如，對于重力加速度g1-g5，可能有五個不同的值，其中的一個最佳值可以被選來計算質(zhì)量，例如g3?；蛘?，可以檢測k1、k2、g、B、U和η中的一個或多個，并將它們輸送至第二控制單元45，以根據(jù)上述的方法計算車輛質(zhì)量m。當(dāng)驅(qū)動車輛時，車輛驅(qū)動系統(tǒng)的效率η可能變化。例如，效率可能在0.97和0.99之間變化。對于不同的檔位，其效率也明顯不同。典型地，車輪半徑是常數(shù)，其被存儲在第二控制單元45中。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，等式(5)還可以表示為m(i)=T(i)UBηRgsin(S(i))+k1+a(i)---(7)]]>根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，等式(6)還可以表示為m(i)=T(i)UBηR-k2V(i)2gsin(S(i))+k1+a(i)---(8)]]>圖2示出了引線28和通過檢測元件111進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測、測量、估計或存儲的實(shí)例。傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)例是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩201、曲軸轉(zhuǎn)矩202、發(fā)動機(jī)功率輸出203、外部的風(fēng)況204、廢氣背壓205和燃油消耗206。
所采用的其他傳輸數(shù)據(jù)是車輛速度V、變速裝置傳動比U，路面坡度a和驅(qū)動系統(tǒng)效率η。根據(jù)本發(fā)明，還采用了重力加速度g，滾動阻力系數(shù)k1和空氣阻力系數(shù)k2，用于根據(jù)上述方法計算車輛質(zhì)量。
在圖3a中，虛線B示出了水平面的橫截面。實(shí)線A示出的是行駛表面的橫截面，其與水平面B之間具有一定的角度。典型地，實(shí)線A表示車輛正在行駛的路面。在圖3a和3b中，假定車輛的前進(jìn)方向是從左到右。因此，圖3a中的行駛表面A表示車輛上坡。
在圖3b中，虛線B相應(yīng)地示出了水平面的橫截面。實(shí)線A示出的是行駛表面的橫截面，其與水平面B之間具有一定的角度。同樣，像在圖3a中那樣，行駛表面因此表示車輛下坡。顯而易見的是，此處的坡度相對于水平面B來說是負(fù)的角度(-)a。
圖3c示出了表格G1，其具有根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例加入的數(shù)據(jù)。
圖3c中所示的表格包含用于第一檔位G1的測量值和計算值，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，對于車輛的各個檔位，都有一個相應(yīng)的表格。根據(jù)一個實(shí)施例，其中變速裝置具有12個不同的檔位，所以，對于變速裝置的12個檔位中的每一個，都具有一個對應(yīng)的表格。各表格中的數(shù)據(jù)按如上所述的方法存儲。對應(yīng)于各檔位，各表格被稱為G1至G12。圖3c示出的表格包含N行。N是整數(shù)。例如，N可以等于50。
對于全部用于車輛第一檔位的測量數(shù)據(jù)值，瞬時檢測值T(i)，a(i)，S(i)和V(i)存儲在表格中。對于各組數(shù)據(jù)值(具有同樣的(i))，計算出一個相應(yīng)的m(i)，其表示由式7或式8計算得到的車輛質(zhì)量，這取決于車輛的速度。
需要指出的是，可能有更多的G1表格，正象可能有更多的G2表格一樣，如此等等。對于各檔位，根據(jù)本發(fā)明，利用其估計車輛的質(zhì)量，對于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的一個給定的傳動比，生成一個新的表格。根據(jù)一個實(shí)施例，表格包含有一個測量序列。根據(jù)另一個實(shí)施例，表格包含有多個測量序列。術(shù)語“測量序列”涉及對于一個基本恒定的實(shí)際車輛質(zhì)量M，為某一特定傳動比依次測量和計算得到的測量值。
計算得到的車輛質(zhì)量m(1)-m(N)應(yīng)具有一個相對小的標(biāo)準(zhǔn)差，使得它們涉及相同的測量序列。
以下為兩個實(shí)例，其示出了如何計算車輛質(zhì)量。
實(shí)例1依據(jù)此實(shí)例，使用了圖3c中示出的m(1)，m(2)和m(3)。即，使用了用于變速裝置的最低檔的頭三個計算得到的車輛質(zhì)量。
平均值 在第二控制單元45中計算，其中
m‾=Σi=13m(i)/3---(9)]]>實(shí)例2依據(jù)此實(shí)例，使用了用于變速裝置(來自表G1)的最低檔的頭三個計算得到的車輛質(zhì)量，也使用了用于其他車輛檔位的隨后三個計算值，即m(7)，m(8)和m(9)，其存儲在表格G2中。
平均值 在第二控制單元45中計算，其中m‾[G1]Σi=13m(i)+[G2]Σi=79m(i)6---(10)]]>依據(jù)此實(shí)例，用于不同傳動比(不同的表格G1-G12)的部分測量序列被用于計算平均值 以估計實(shí)際車輛質(zhì)量M。需要指出的是，實(shí)際的車輛質(zhì)量M對于兩個部分系列來說是基本相同的。
圖4a所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例、用于計算機(jī)動車輛質(zhì)量的方法。在所述方法的第一步s401中，執(zhí)行下面的子步驟-接收第一信號，其包含有關(guān)車輛行駛路面坡度的信息；-接收第二信號，其包含有關(guān)轉(zhuǎn)矩的信息；-接收的第三信號，其包含有關(guān)車輛加速度的信息；和-將車輛質(zhì)量作為第一、第二和第三信號的函數(shù)來計算；-將車輛的變速裝置作為計算得到的車輛質(zhì)量的函數(shù)來控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，起動以后，在第一次換檔之前計算車輛質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，接收包含有關(guān)車輛速度信息的第四信號，并且將車輛質(zhì)量作為第四信號的函數(shù)來計算。
圖4b所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例計算車輛質(zhì)量的方法。所述方法的第一步s404用來檢測車輛變速裝置上的傳動比。
所述方法隨后的步驟s406用來判定是否已經(jīng)存在用于所檢測到檔位的表格。如果如此，轉(zhuǎn)向如圖4c所示的步驟s450。如果當(dāng)前沒有準(zhǔn)備好的表格，進(jìn)入所述方法的步驟s408。
步驟S408用來建立一個用于存儲測量數(shù)據(jù)的表格，比如檢測轉(zhuǎn)矩T(i)和行駛路面坡度S(i)，車輛加速度a(i)和車輛速度V(i)。表格用于存儲對應(yīng)于車輛驅(qū)動系統(tǒng)某一特定傳動比的測量數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)，即在步驟s404中檢測傳動比。在此實(shí)例中，所述檢測到的傳動比為變速裝置的最低檔，又稱為第一檔。依據(jù)此實(shí)例，建立了如圖3c所示的表格，即G1。在第二控制單元45中，表格建立并被存儲。在表格建立后，表格(6×N，其中N＝10)是空的。所述表格是動態(tài)的，即，可以建立更多的行，隨后存儲更多的測量數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)寄存接收到的數(shù)據(jù)時，可以通過控制單元自動生成表格中的行。
所述方法的步驟s412用來寄存測量轉(zhuǎn)矩T(i)的值，作為表征發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的量。此外，存儲車輛加速度a(i)、行駛表面的坡度S(i)和車輛速度V(i)，其中在此情況下，行駛表面的坡度為道路坡度a。根據(jù)所述方法的此步驟寄存的值具有相同的時間標(biāo)記R(i)。例如，如R(i)是R(1)，那么T(i)，a(1)等被存儲在表格的同一行中。所述方法的步驟s412后面是步驟s416。
所述方法的步驟s416用來接收變量和常量，其除了根據(jù)所述方法的前述步驟s412寄存的數(shù)據(jù)外，還包括用于參照式7或8計算車輛質(zhì)量的數(shù)據(jù)，即k1、k2、g、B、U、R和η。所述方法的步驟s416后面是步驟s418。
所述方法的步驟s418用來根據(jù)等式7或8，使用T(i)，S(i)，a(i)和V(i)，以及k1、k2、g、B、U、R和η的適當(dāng)值計算車輛質(zhì)量m(i)。根據(jù)一個實(shí)施例，根據(jù)等式7和等式8計算車輛質(zhì)量。所述方法的步驟s418后面是步驟s420。
所述方法的步驟s420用來存儲計算結(jié)果m(i)，所述計算在第二控制單元45里的存儲器內(nèi)執(zhí)行。所述方法的步驟s420后面是步驟s424。
所述方法的步驟s424用來判定是否上述的過程必須重復(fù)，即，對于隨后的時刻(i+1)，是否必須將包含新T(i)，S(i)，a(i)和V(i)的新行加入表格。如果如此，執(zhí)行所述方法的步驟s412。如果否，所述方法結(jié)束。存儲在控制單元45中程序依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)控制決策過程。
此外，判定是否將存儲信息從表格中刪除。如果是，信息被刪除。
圖4c所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例計算車輛質(zhì)量的方法。所述方法的步驟s450用來選擇一個已經(jīng)建立、對應(yīng)于車輛驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)傳動比的表格。例如，所選擇的表格可能是G1，其對應(yīng)于車輛的最低檔，即車輛的第一檔。所述方法的步驟s450后面是步驟s453。
所述方法的步驟s453用來接收T(i)，S(i)，a(i)和V(i)。所述方法的步驟s453后面是步驟s456。
所述方法的步驟s456用于接收k1、k2、g、B、U、R和η。所述方法的步驟s456后面是步驟s457。
所述方法的步驟s457用于使用在s453和s456中接收到的數(shù)據(jù)、并根據(jù)等式7或8計算車輛質(zhì)量m(i)。所述方法的步驟s457后面是步驟s459。
所述方法的步驟s459用來將來自步驟s457的結(jié)果m(i)存儲在第二控制單元45內(nèi)的存儲器中。所述方法的步驟s459后面是步驟s462。
所述方法的步驟s462用來決定上述過程是否必須重復(fù)，即，對于隨后的時刻(i+1)，是否必須將包含新T(i)，S(i)，a(i)和V(i)的新行加入表格。如果如此，執(zhí)行所述方法的步驟s450。如果否，所述方法結(jié)束。存儲在第二控制單元45中的程序依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)控制決策過程。
圖4d所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例計算車輛質(zhì)量的方法。
所述方法的步驟s480用來選擇一個或多個表格G1-G12。所述方法的步驟s480后面是步驟s483。
所述方法的步驟s483用來從相應(yīng)已選擇表格G1-G12中選擇若干計算得到的車輛質(zhì)量m(i)。所選擇的車輛質(zhì)量基本上都處于相同的負(fù)荷狀態(tài)計算而得，即實(shí)際的車輛質(zhì)量m是基本相同的。然而，對于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的不同傳動比，可以相應(yīng)地計算出不同的計算得到的車輛質(zhì)量m(i)，并且可以因此將它們存儲在不同表格中。所述方法的步驟s483后面是步驟s485。
所述方法的步驟s485用來計算所選擇的計算得到的車輛質(zhì)量的平均值，以獲得實(shí)際的車輛質(zhì)量M的良好近似值 所述方法的步驟s485后面是步驟s488。
所述方法的步驟s488用來將 存儲在第二控制單元內(nèi)，以作為存儲在此處的選檔策略的基礎(chǔ)。經(jīng)過步驟s488后，所述方法結(jié)束。
圖4e所示的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例控制車輛變速裝置的方法，其中從所述方法的步驟s480直到s485(包括s485)與圖4d所示的情況相同。所述方法的步驟s485后面是步驟s499。
所述方法的步驟s499用來將控制量作為計算值 的函數(shù)來控制車輛的變速裝置，所述計算值 表征車輛的實(shí)際質(zhì)量，其沒有被首先存儲在表格中。由此提出了一種作為控制信息、完成車輛質(zhì)量良好估計的一種更快的方法。經(jīng)過步驟s499后，所述方法結(jié)束。
圖5示出了裝置500，根據(jù)本發(fā)明一個方面，其包括非易失性存儲器520，包括處理器的數(shù)據(jù)處理裝置510，以及讀寫存儲器560。存儲器520具有第一存儲器部分530，其中存儲有用于控制裝置500的計算機(jī)程序。位于存儲器部分530內(nèi)、用于控制裝置500的計算機(jī)程序可以是操作系統(tǒng)。
裝置500可以結(jié)合到一個控制單元中，例如，控制單元45或48。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施例，裝置500被同時結(jié)合到第一控制單元48和第二控制單元45。例如，數(shù)據(jù)處理裝置510可以包括微型計算機(jī)。
存儲器520還具有輔助存儲器部分540，其中存儲有包含如圖4a-4e所示方法的程序。例如，在替代性的實(shí)施例中，程序是存儲在一個獨(dú)立的非易失性的數(shù)據(jù)存儲媒介550，比如CD或一個可更換的半導(dǎo)體存儲器。程序能夠以可執(zhí)行形式或壓縮形式存儲。
下面，將數(shù)據(jù)處理裝置510描述為執(zhí)行特定功能，需要清楚地理解的是，數(shù)據(jù)處理裝置510運(yùn)行存儲在存儲器540中的程序的某一特定部分，或者是運(yùn)行存儲在非易失性記錄媒介550上的程序中某一特定部分。
數(shù)據(jù)處理裝置510適合于通過數(shù)據(jù)總線514與存儲器550進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)處理裝置510還適合于通過數(shù)據(jù)總線512與存儲器520進(jìn)行通信。另外，數(shù)據(jù)處理裝置510還適合于通過數(shù)據(jù)總線511與存儲器560進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)處理裝置510還適合于通過數(shù)據(jù)總線515與數(shù)據(jù)端口590進(jìn)行通信。
可以通過數(shù)據(jù)處理裝置510運(yùn)行如圖4a-4e所描述的方法，其中數(shù)據(jù)處理裝置510運(yùn)行存儲在存儲器540中的程序，或者是存儲在非易失性記錄媒介550上的程序。
此外，存儲在第二存儲器部分540內(nèi)的是一計算機(jī)程序，其包括計算機(jī)代碼，當(dāng)在計算機(jī)上運(yùn)行所述計算機(jī)程序時。所述計算機(jī)代碼用于根據(jù)圖4a-4e中任一附圖所示流程圖執(zhí)行所述方法的步驟。
為應(yīng)用本發(fā)明，包括程序代碼的計算機(jī)程序產(chǎn)品存儲在機(jī)器可讀介質(zhì)中，用于根據(jù)如圖4a-4e中任一附圖所示出的流程圖執(zhí)行所述方法的步驟，其中所述計算機(jī)程序在計算機(jī)上運(yùn)行。
為應(yīng)用本發(fā)明，計算機(jī)程序產(chǎn)品可以被直接裝載入計算機(jī)的內(nèi)存，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于根據(jù)如圖4a-4e中任一附圖所示出的流程圖執(zhí)行所述方法步驟的程序代碼。其中所述計算機(jī)程序產(chǎn)品在計算機(jī)上運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動車輛，其包括至少一臺發(fā)動機(jī)(10)和被設(shè)計成控制可以由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的變速裝置(90)的控制元件(45；48)，所述控制元件被設(shè)計成接收由第一傳感器(115)輸出、并且包含車輛行駛路面坡度信息的第一信號，接收由第二傳感器(110；113)輸出、包含有關(guān)轉(zhuǎn)矩信息的第二信號，以及接收由第三傳感器(114)輸出、包含有關(guān)車輛加速度信息的第三信號，其特征在于控制元件還被設(shè)計成將質(zhì)量(m(i)； )作為第一、第二和第三信號的函數(shù)來計算，并且將變速裝置作為所計算得到的車輛質(zhì)量的函數(shù)來控制。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛，其特征在于第二傳感器是轉(zhuǎn)矩傳感器(110)，其被設(shè)計成測量變速裝置輸入軸上的轉(zhuǎn)矩和/或變速裝置輸出軸上的轉(zhuǎn)矩和/或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動車輛，其特征在于第二傳感器(113)是這樣一種傳感器，它被設(shè)計成測量節(jié)氣門操縱桿的位置以及表征發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的、輸送至發(fā)動機(jī)的燃油量的信息。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的機(jī)動車輛，其特征在于還將車輛質(zhì)量作為車輛速度的函數(shù)來計算。
5.一種計算機(jī)動車輛質(zhì)量的方法，所述方法包括下列步驟-接收包含有關(guān)車輛行駛路面坡度信息的第一信號；-接收包含有關(guān)轉(zhuǎn)矩信息的第二信號；-接收包含有關(guān)車輛加速度信息的第三信號；其特征在于具有下列步驟-將車輛質(zhì)量作為第一、第二和第三信號的函數(shù)來計算；和-將變速裝置作為計算得到的車輛質(zhì)量的函數(shù)來控制。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于具有步驟將車輛質(zhì)量作為第二信號的函數(shù)來計算，其中所述第二信號包含有關(guān)變速裝置輸入軸的轉(zhuǎn)矩的信號和/或變速裝置輸出軸的轉(zhuǎn)矩的信號和/或有關(guān)車輛發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的信息。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于具有步驟將車輛質(zhì)量作為第二信號的函數(shù)來計算，其中所述第二信號包含表征發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的、輸送至發(fā)動機(jī)的燃油量的信息。
8.如權(quán)利要求5至7中任意一項所述的方法，其特征在于-在起動以后、第一次換檔之前計算車輛質(zhì)量。
9.如權(quán)利要求5至8中任意一項所述的方法，其特征在于具有如下步驟-接收包含有關(guān)車輛速度信息的第四信號，并且將車輛質(zhì)量作為第四信號的函數(shù)來計算。
10.一種計算機(jī)程序，其包括程序代碼，當(dāng)所述計算機(jī)程序在計算機(jī)上運(yùn)行時，所述程序代碼用于執(zhí)行如權(quán)利要求5所述方法的步驟。
11.一種計算機(jī)程序，其包括存儲在機(jī)器可讀入媒介上的程序代碼，當(dāng)所述計算機(jī)程序在計算機(jī)上運(yùn)行時，所述程序代碼用于執(zhí)行如權(quán)利要求5所述方法的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動車輛，其包括至少一臺發(fā)動機(jī)(10)，以及被設(shè)計成控制可以由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的變速裝置(90)的控制元件(45；48)，所述控制元件被設(shè)計成接收由第一傳感器(115)輸出的第一信號，所述第一信號包含車輛行駛路面的坡度信息；接收由第二傳感器(110；113)輸出的第二信號，所述第二信號包含有關(guān)轉(zhuǎn)矩的信息；以及接收由第三傳感器(114)輸出的第三信號，所述第三信號包含有關(guān)車輛加速度的信息，其中，該控制元件還被設(shè)計成將質(zhì)量(m(i)；m)作為第一、第二和第三信號的函數(shù)來對計算，并且將變速裝置作為所述計算得到的車輛質(zhì)量的函數(shù)來控制。
文檔編號G01G19/08GK101027508SQ200580032375
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者安德斯·埃里克森, 安德斯·林格倫, 馬格納斯·林道 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司