專利名稱：用于使車輛開動的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于當在其動力傳動系統(tǒng)中存在故障時使車輛開動的方法。本發(fā)明特別地涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的方法。本發(fā)明還涉及一種按照權(quán)利要求14 的系統(tǒng)和按照權(quán)利要求15的車輛。
背景技術(shù)：
通常的情況是，通常的車輛、特別是重型車輛裝備的功能的數(shù)量是不斷增加的。這些功能通常由一個或多個控制單元、或控制器控制，并且通常試圖提高車輛的被動的和主動的安全性，并使得駕駛員或任何乘客在其中的旅行盡可能舒服。功能的數(shù)量的增加通過增大一個或多個功能發(fā)生故障的風險完成。任何發(fā)生的故障可能例如通過點亮的警報燈吸引駕駛員的注意，由此，如果需要的話可以進行期望的測量。故障根據(jù)所涉及的功能的性質(zhì)或多或少的嚴重。例如，僅影響駕駛員和/或乘客的舒適性的功能中的故障不需要使車輛駕駛得更困難。相反，以某些方法使駕駛員/乘客的安全性和/或駕駛車輛的安全性的可能性處于風險中的更嚴重的種類的故障將需要被立即處理。但是，救援重型車輛通常是耗時和昂貴的，這使得盡可能期望即使當發(fā)生故障時車輛也應當能夠獨立地到達修理廠或某些其它的適當?shù)牡攸c。因此，重型車輛通常能夠進入所謂的“跛行回航(limp home) ”狀態(tài)，由此某些功能可以斷開，而最重要的被保持至少部分地操作，這樣，即使其在這樣的跛行回航狀態(tài)下最大速度可能被限制于大致比它可以正常驅(qū)動的速度低的速度，車輛也可以在其自身的功率下可通過地到達適當?shù)牡攸c。雖然在許多情況下，跛行回航狀態(tài)使得車輛可能在沒有緊急援助的情況下安全地行駛到期望的地點，但是也存在不可能的情況。因此，需要例如在某些情況下避免任何救援需要的改進的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提出一種解決上述問題的方法，其用于在車輛被開動時控制車輛。該目的采用按照權(quán)利要求1的方法獲得。本發(fā)明涉及一種用于使車輛開動的方法，其中，所述車輛包括用于產(chǎn)生用于通過離合器和齒輪箱傳遞至至少一個動力車輪的驅(qū)動力的燃燒發(fā)動機，所述驅(qū)動力可以通過使所述離合器的閉合而選擇性地從所述發(fā)動機傳遞到所述動力車輪，借助于所述齒輪箱的齒輪變速至少部分地由位于所述車輛中的控制系統(tǒng)控制。該方法的特征在于，所述控制系統(tǒng)在所述離合器閉合時通過在齒輪接合時啟動其起動馬達并通過采用所述起動馬達使所述發(fā)動機加速到表示所述燃燒發(fā)動機將起動的速度的初始速度而響應于將被開動的車輛的需要。因此，雖然動力傳動系統(tǒng)例如由于防止所述離合器的打開的故障而被關閉，但是將發(fā)動機加速到它將起動的速度也使得發(fā)動機可能啟動。發(fā)動機起動的速度可能取決于通
4過關閉的動力傳動系統(tǒng)施加在發(fā)動機上的負載。但是，柴油發(fā)動機特別地即使在低發(fā)動機速度下也具有高的可用轉(zhuǎn)矩，所以即使在動力傳動系統(tǒng)關閉的情況下，發(fā)動機也將通常在相對低的發(fā)動機速度下啟動。因此，雖然離合器存在故障，但是本發(fā)明使得車輛可能繼續(xù)其行程。車輛也可以在不以使駕駛員意外的方式運轉(zhuǎn)的情況下以受控制的方法開動，因為用于在離合器閉合的情況下開動的所述需要將表明，駕駛員主動地知曉車輛在動力傳動系統(tǒng)關閉的情況下的性能。本發(fā)明的進一步的特征及其優(yōu)點通過下面提出的實施方式實例的詳細描述和附圖指示。


圖1描述本發(fā)明可以被有利地使用的車輛中的動力傳動系統(tǒng)。圖2描述按照本發(fā)明的一種方法的一個實例。
具體實施例方式如上面提到的，援救重型車輛可能是耗時的和昂貴的，所以即使當發(fā)生嚴重的故障時，車輛通常也應當能夠獨立地到達修理廠或某些其它的適當?shù)牡攸c是優(yōu)選的。重型車輛通常具有自動的使齒輪變速的齒輪箱。但是，這些齒輪箱通常不呈傳統(tǒng)意義上的自動齒輪箱的形式，而是自動控制齒輪變速的“手動”齒輪箱的形式。這部分地由于手動齒輪箱制造起來大致不那么昂貴，而且由于它們更高的效率的事實。齒輪箱是手動類型裝置的事實的意味著，與傳統(tǒng)的自動齒輪箱不同，它需要離合器，以便當車輛靜止時能夠在不存在對動力傳動系統(tǒng)產(chǎn)生損害的風險的情況下與齒輪接合。該離合器可以不同的方法用于不同類型的動力傳動系統(tǒng)。在一種類型中，離合器功能可以通過采用離合器踏板由車輛的駕駛員控制，在這種情況下，當將車輛從靜止開動時使用離合器，但是所有其它的齒輪變速可以在離合器閉合時通過車輛的控制系統(tǒng)起作用。另一種類型的但是相似地具有上述類型的齒輪箱的動力傳動系統(tǒng)采用整個由車輛的控制系統(tǒng)自動地控制的離合器，并且駕駛員僅能到達加速器踏板和制動踏板。正常地， 當裝備有自動控制的離合器的車輛被開動時，其控制系統(tǒng)將使離合器閉合，并且由此，當駕駛員壓下加速器踏板時，將發(fā)動機連接至動力傳動系統(tǒng)的其它部件。因此，不考慮離合器被手動地控制或由車輛的控制系統(tǒng)控制，起作用的離合器對于可能以傳統(tǒng)的方法使車輛開動的是必要的。正常地需要緊急援助的可能的情況的一個實例是離合器本身的或例如離合器致動器的離合器控制裝置的故障。離合器通常被彈簧加載，這樣當離合器致動器/離合器踏板上沒有壓力時，離合器將位于閉合位置中，由此，發(fā)動機被連接至齒輪箱。如果其離合器不能被打開，那么車輛不能被開動。這是因為為了安全的原因，重型車輛被布置為起動馬達不能在動力傳動系統(tǒng)沒有損壞的情況下被啟動，也就是說，離合器需要被打開或者空擋齒輪被接合。
在離合器閉合并且齒輪被接合，同時起動馬達被啟動的其它情況下，車輛將以不可控制的方法向前傾斜，并且冒著與位于其前部的任何物體碰撞的風險。相反，如果發(fā)動機在空擋接合時起動或者如果發(fā)動機在空擋齒輪接合時已經(jīng)運行，那么不可能在不冒著對動力傳動系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的損害的情況下在離合器閉合時使齒輪接合。但是，盡管離合器發(fā)生故障，但是仍然期望車輛應當能夠在不需要緊急援助的情況下被開動和行駛到例如修理廠。本發(fā)明借助于如下的方法解決該問題，這使得在齒輪接合的情況下以控制的方法使車輛開動的成為可能。圖1描述了按照本發(fā)明的第一實施方式實例的車輛100中的動力傳動系統(tǒng)的一個實例。圖1中示意性地描述的車輛100僅包括一個具有動力車輪113、114的軸，但是本發(fā)明也可被應用至具有多于一個具有動力車輪的軸的車輛。動力傳動系統(tǒng)包括通過離合器106 以傳統(tǒng)的方法被連接至齒輪箱103的燃燒發(fā)動機101。本發(fā)明還包括被連接至車輛的動力車輪113、114并通過軸齒輪108，例如傳統(tǒng)的差速器由來自齒輪箱103的輸出軸107驅(qū)動的驅(qū)動軸104、105。離合器106是盤式的，由此，被連接至齒輪箱103的輸入軸109的摩擦元件 (盤)110選擇性地與發(fā)動機的飛輪102接合，以便通過齒輪箱103將來自燃燒發(fā)動機101 的驅(qū)動力傳遞至動力車輪113、114。離合器盤110與發(fā)動機的輸出軸的接合借助于可借助于例如杠桿臂112側(cè)向移動的壓力板111控制，杠桿臂的功能由離合器致動器115或傳統(tǒng)的離合器踏板(未描述)控制。離合器致動器115在杠桿臂112上的影響由車輛的控制系統(tǒng)控制。本發(fā)明可被應用在具有手動控制離合器的車輛中和具有自動控制離合器的車輛中，但是對于用在具有自動控制離合器的車輛中可能是特別地有利的?，F(xiàn)代車輛中的車輛控制系統(tǒng)通常包括通訊總線系統(tǒng)，其包括一個或多個用于將多個電子控制單元(ECUs)或控制器與多個位于車輛上的部件連接在一起的通訊總線。這樣的控制系統(tǒng)可以包括大量的控制單元并且用于特定的功能的任務可以由兩個或多個控制單元共享。為了簡單的目的，圖1僅描述一個控制離合器(離合器致動器15)的這樣的控制單元116。在實踐中，控制單元116對離合器致動器115的控制將可能例如取決于從例如對齒輪箱103的功能負責的控制單元和從控制發(fā)動機的功能的控制單元接收的信息。按照本發(fā)明的方法可以有利地被實施為計算機程序，其包括當在計算機中執(zhí)行時引起計算機使該方法起作用的程序代碼。計算機程序被包含在計算機程序產(chǎn)品的計算機可讀介質(zhì)中，該介質(zhì)呈適當?shù)拇鎯ζ?，例如R0M(只讀存儲器)、PR0M(可編程只讀存儲器)、 EPROM(可擦除PR0M)、閃速存儲器、EEPROM(可電擦除PR0M)和硬盤單元等的形式。圖2描述了一種按照本發(fā)明的用于具有自動控制離合器的車輛的方法實例200。 該方法以步驟201開始，其決定離合器和/或離合器致動器是否發(fā)生故障，在這種情況下， 它/它們將被閉合。正常地，離合器(壓力板111)將被彈簧加載，這樣，如果離合器致動器或離合器踏板不起作用，那么離合器將被閉合并不能被打開。如果步驟201發(fā)現(xiàn)離合器發(fā)生故障并且處于閉合狀態(tài)中，該方法繼續(xù)到步驟202，這給駕駛員的注意力帶來問題。這可以例如是在顯示器上出現(xiàn)的消息。因此，駕駛員立即意識到故障并且因此可以行動。如果車輛仍然在運動中，駕駛員可以計劃他的/她的駕駛，以便避免不不必要的停止，如果可能的話，駕駛到適當?shù)募Y(jié)點，例如修理廠。如果當檢測到故障時車輛在運動中，那么方法繼續(xù)到步驟205，在其中，控制系統(tǒng)使齒輪箱的控制方法啟動，由此，離合器自由齒輪變速起作用。如上面提到的，這種類型的齒輪變速當前已經(jīng)在普通實踐中，這使得車輛在理論上可能如平常一樣繼續(xù)其行程。因此，離合器自由齒輪變速的啟動在理論上使得車輛只要不需要被制動到完全停止或當發(fā)動機在最低齒輪接合時空轉(zhuǎn)的主要速度以下，就可能正常行駛(當離合器自由齒輪變速啟動時，改變齒輪箱的齒輪正常使用的方法也是有利的，例如，可能保證當需要時實際上發(fā)生向絕對最低的齒輪降擋，以避免需要離合器打開的情況)。相反地，如果當發(fā)生故障時車輛已經(jīng)靜止或者如果由于交通燈或某些其它的障礙駕駛員使車輛靜止，步驟206，那么應用按照本發(fā)明的原理。如果當前述故障被檢測時車輛是靜止的(或由于任何原因使其停止)，那么按照本發(fā)明，駕駛員可以主動地采用跛行狀態(tài)或“離合器自由模式”，步驟204。他/她可以通過例如采用控制裝置向所述離合器自由模式將被啟動的控制系統(tǒng)發(fā)送信號來啟動所述離合器自由模式。所述離合器自由模式的啟動也可以通過例如匪I (人機界面)，例如壓敏顯示器起作用。當如上所述檢測到故障時在車輛的控制系統(tǒng)中正常地啟動的安全鎖提供起動馬達在齒輪接合時不能轉(zhuǎn)動的保證，目的是防止駕駛員不想要的或不期望的任何車輛移動。 但是，該安全鎖通過駕駛員主動地發(fā)送如上所述的啟動所述離合器自由模式的信號而取消。此后，駕駛員，或者優(yōu)選地控制系統(tǒng)在試圖啟動發(fā)動機之前與齒輪箱中的適當?shù)凝X輪接合，步驟207?？刂葡到y(tǒng)優(yōu)選地被布置為它總是獨立于駕駛員的選擇在齒輪箱中利用如果車輛在動力傳動系統(tǒng)關閉的情況下被開動將不會對動力傳動系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的損害的齒輪，也不需要起動馬達執(zhí)行比使發(fā)動機加速到盡管動力傳動系統(tǒng)關閉發(fā)動機也可以起動的速度多的功能，并且因此，整個車輛的重量被施加在起動馬達上，這樣，燃燒發(fā)動機實際上也啟動。由于車輛在被開動時也需要處于盡可能低的速度，因此這典型地意味著最低的齒輪。因此，按照本發(fā)明，駕駛員需要主動地取消當動力傳動系統(tǒng)關閉時正常地防止起動馬達的啟動的鎖。這意味著他/她將完全知曉當被開動時車輛的性能，并且因此如果在其路徑中存在障礙物將肯定不會試圖將其開動。當駕駛員試圖例如通過操作啟動鑰匙或按壓啟動按鈕而在離合器自由模式中使車輛開動的，那么起動馬達將開始使發(fā)動機轉(zhuǎn)動，這由于關閉的動力傳動系統(tǒng)導致車輛開始沿行駛方向移動。此后，起動馬達將使發(fā)動機加速到發(fā)動機開始起動的速度。因此，當發(fā)動機啟動時，車輛將達到當發(fā)動機空轉(zhuǎn)時正常地以所選擇的齒輪移動的速度。此后，駕駛員在理論上可以如平常一樣駕駛車輛，除了控制系統(tǒng)將在不采用離合器的情況下使如上所述的齒輪變速起作用，并且因此他/她可以將車輛駕駛到適當?shù)男蘩韽S或用于修理的集結(jié)點。如果駕駛員制動到低于與在最低的齒輪下發(fā)動機的空轉(zhuǎn)速度相對應的車速，那么當發(fā)動機速度降低到在最低的齒輪下空轉(zhuǎn)時空擋齒輪將被接合，以防止發(fā)動機停止。當這發(fā)生時，車輛需要停止并且上述過程重復以在沒有損害動力傳動系統(tǒng)的風險的情況下使得連續(xù)的進行成為可能。駕駛員優(yōu)選地需要在車輛每次從靜止被開動時重復離合器自由模式的啟動。車輛的控制系統(tǒng)也優(yōu)選地被布置為所述離合器自由模式中的制動導致齒輪變速在必要時一直降低到最低的齒輪，以便由此能夠在齒輪接合時盡可能長時間地驅(qū)動車輛，并且因此還避免到達需要將齒輪變速到空擋位置的極限，隨后在離合器閉合時進一步開動。上面的結(jié)果是一種解決方案，由此駕駛員主動地指示開動在齒輪接合時發(fā)生，并且因此將意識到當實際上啟動以離開時車輛將如何運轉(zhuǎn)。按照本發(fā)明的一個實施方式，當被開動時車輛呈現(xiàn)駕駛員不期望的性能的風險被進一步降低。在該實施方式實例中，駕駛員如以前一樣精確地啟動離合器自由模式。在該實施方式中，僅僅離合器自由模式的驅(qū)動不不以使得發(fā)動機在動力傳動系統(tǒng)關閉時啟動， 因為為了當駕駛員轉(zhuǎn)動鑰匙/按壓啟動按鈕時起動馬達被控制系統(tǒng)啟動，他/她需要主動地表現(xiàn)出意識到車輛在動力傳動系統(tǒng)關閉時離開的性能，這借助于在起動馬達啟動時主動地將這樣的意識發(fā)送信號給控制系統(tǒng)實現(xiàn)。這可能例如通過使操作裝置從第一位置移動到第二位置完成，例如通過駕駛員按壓按鈕、踏板或類似的裝置，同時采用啟動鑰匙/啟動按鈕以啟動起動馬達。操作裝置優(yōu)選地被布置為當壓力被去除時回彈裝置將使其回復到所述第一位置，由此，如果駕駛員釋放按鈕/踏板/杠桿，那么起動馬達將立即被控制系統(tǒng)停止。在上面的實例中，車輛在最低的齒輪接合時離開，但是它可以在不會使發(fā)動機/ 起動馬達負載到不能啟動的程度的情況下在任何期望的齒輪中這樣做。但是，如上所述，在盡可能低的齒輪中離開可能是有利的，因為這在離開之后導致盡可能低的車速。本發(fā)明在上面對于當車輛被開動時離合器是完全閉合的情況進行了描述，但是可以想到的是，當發(fā)生故障時，離合器可能不會完全閉合，而是可能仍然在驅(qū)動力可以通過它傳遞的位置中。通常是這樣的情況，當離合器盤與飛輪接觸時，可以在發(fā)動機和動力傳動系統(tǒng)的其它部件之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩傳遞。離合器隨后閉合的越多(也就是說，離合器盤與飛輪摩擦接合的越牢固)，可以在發(fā)動機和動力傳動系統(tǒng)的其它部件之間傳遞的轉(zhuǎn)矩就越多。在每個點可以準確地傳遞多少轉(zhuǎn)矩取決于離合器的特性，這在從離合器到離合器可以是變化的。本發(fā)明還可以被應用在離合器由于任何原因未完全閉合但是充分允許傳遞足夠的驅(qū)動力以使車輛以與驅(qū)動力從發(fā)動機向齒輪箱的傳遞有關的大致正常的方法行駛的情況中，所以，這樣的離合器位置也被所附的權(quán)利要求書中的措詞“離合器閉合”覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于使車輛開動的方法，其中所述車輛包括燃燒發(fā)動機(101)，所述燃燒發(fā)動機(101)用于產(chǎn)生經(jīng)由離合器(106)和齒輪箱(103)傳遞至至少一個動力車輪(113、114) 的驅(qū)動力，所述驅(qū)動力可以通過所述離合器閉合而選擇性地從所述發(fā)動機傳遞到所述動力車輪，借助于所述齒輪箱進行的齒輪變速至少部分地由設于所述車輛中的控制系統(tǒng)(116) 控制，其特征在于，所述控制系統(tǒng)在所述離合器閉合時并且車輛需要在離合器閉合時被開動時執(zhí)行以下步驟-在齒輪接合時啟動車輛的起動馬達，以及-采用所述起動馬達使所述燃燒發(fā)動機加速到初始速度，所述初始速度表示所述燃燒發(fā)動機將在離合器閉合時起動的速度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當故障阻止所述離合器的打開時，執(zhí)行所述步驟。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述離合器呈由所述控制系統(tǒng)自動地控制的離合器的形式。
4.如權(quán)利要求1-3中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括確定車輛的駕駛員是否正在主動地要求車輛在離合器閉合的情況下被開動的步驟，在這種情況下，只要在離合器閉合時所述用于開動的需要被啟動，那么所述控制系統(tǒng)將僅啟動所述起動馬達。
5.如權(quán)利要求1-4中的任一項所述的方法，其特征在于，所述在離合器閉合時用于開動的需要通過使操作裝置移動而被啟動。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述在離合器閉合時用于開動的需要通過使操作裝置從第一位置向第二位置移動而被啟動。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果車輛的啟動鑰匙/啟動按鈕指示發(fā)動機將被啟動，那么所述方法還包括以下步驟-只要操作裝置位于所述第二位置中，則僅啟動所述起動馬達。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述操作裝置通過壓力被去除時的回彈裝置從所述第二位置返回到所述第一位置。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述控制系統(tǒng)控制所述齒輪的接合。
10.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，在所述車輛被開動之后，所述方法還包括在離合器閉合時采用所述控制系統(tǒng)控制升擋/降擋齒輪變速的步驟。
11.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，當所述車輛制動時，所述方法還包括在必要時采用所述控制系統(tǒng)降擋到最低的齒輪以便防止空擋位置接合的步驟。
12.一種包括程序代碼的計算機程序，當所述程序代碼在計算機中執(zhí)行時，該程序引起所述計算機執(zhí)行如權(quán)利要求1-11中的任一項所述的方法。
13.一種計算機程序產(chǎn)品，其包括計算機可讀介質(zhì)和如權(quán)利要求12所述的計算機程序，該程序被包含在所述計算機可讀介質(zhì)中。
14.一種用于使車輛開動的系統(tǒng)，其中，所述車輛包括燃燒發(fā)動機(101)，所述燃燒發(fā)動機(101)用于產(chǎn)生經(jīng)由離合器(106)和齒輪箱(103)傳遞至至少一個動力車輪(113、 114)的驅(qū)動力，所述驅(qū)動力可以通過使所述離合器的閉合而選擇性地從所述發(fā)動機傳遞到所述動力車輪，借助于所述齒輪箱進行的齒輪變速至少部分地由設于所述車輛中的控制系統(tǒng)控制，其特征在于，所述控制系統(tǒng)適于在所述離合器閉合時和車輛需要在離合器閉合時被開動時-在齒輪接合時啟動車輛的起動馬達，和-采用所述起動馬達使所述燃燒發(fā)動機加速到初始速度，所述初始速度表示所述燃燒發(fā)動機將在離合器閉合時起動的速度。
15. 一種車輛，其特征在于，所述車輛包括如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使車輛開動的方法，其中所述車輛包括用于產(chǎn)生用于通過離合器和齒輪箱傳遞至至少一個動力車輪的驅(qū)動力的燃燒發(fā)動機，所述驅(qū)動力可以通過所述離合器的閉合選擇性地從所述發(fā)動機傳遞至所述動力車輪，并且借助于所述齒輪箱的齒輪變速至少部分地由位于所述車輛中的控制系統(tǒng)控制。在所述離合器閉合時并且只要車輛在離合器閉合時被開動，那么所述控制系統(tǒng)就在齒輪接合時啟動車輛的起動馬達，并且采用所述起動馬達使所述燃燒發(fā)動機加速到表示所述燃燒發(fā)動機將啟動的初始速度。
文檔編號B60W50/02GK102481934SQ201080040574
公開日2012年5月30日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者J·興斯泰特, P·尤林-丹菲爾特, P·阿斯普隆德, R·博斯特倫 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司