專(zhuān)利名稱(chēng)：用于確定齒輪箱狀態(tài)的方法、裝置和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的方法。本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序代碼。本發(fā)明還涉 及一種計(jì)算機(jī)和裝備有該計(jì)算機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車(chē)輛可裝備有自動(dòng)離合器。在這種車(chē)輛中有指示車(chē)輛的齒輪箱是否處于空檔 位置或齒輪是否嚙合的傳感器。然而，這種傳感器可能會(huì)不正確地指示車(chē)輛的齒輪箱處于 空檔位置。如果傳感器不正確地指示車(chē)輛的齒輪箱處于空檔位置以及車(chē)輛的離合器滑移， 將會(huì)導(dǎo)致不希望的后果，比如車(chē)輛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成安全風(fēng)險(xiǎn)。一種處理該問(wèn)題的方法是提供 更多數(shù)量和更精密的傳感器，以用于指示車(chē)輛的齒輪箱是否處于空檔位置或者齒輪是否嚙 合。對(duì)車(chē)輛制造商而言，該解決方法導(dǎo)致更高的成本。它還使得用于檢測(cè)齒輪箱實(shí)際處于 哪個(gè)位置的裝備的安裝變得更復(fù)雜。需要能夠得到對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的齒輪箱的狀態(tài)的更可靠的 診斷。JP2002039348描述了一種用于處理自動(dòng)變速器的傳統(tǒng)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的新穎的且有利的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的方法和計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明的目的在于提供一種用于在車(chē)輛的啟動(dòng)階段改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的可選的 方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種用于減少或消除對(duì)額外傳感器的需要的方法 和計(jì)算機(jī)程序，該額外傳感器用于檢測(cè)機(jī)動(dòng)車(chē)輛中不正確嚙合的齒輪。本發(fā)明的目的在于 使得當(dāng)離合器閉合時(shí)檢測(cè)到機(jī)動(dòng)車(chē)輛中不正確嚙合的齒輪成為可能。本發(fā)明的目的在于當(dāng)車(chē)輛傳動(dòng)裝置的離合器閉合且指示所述齒輪箱處于空檔位 置時(shí)增加正確地確定車(chē)輛齒輪箱中的齒輪是否嚙合的可能性。通過(guò)當(dāng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器進(jìn)入接合時(shí)用于確定機(jī)動(dòng)車(chē)輛的該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng) 中的齒輪箱的狀態(tài)的方法可以獲得這些目的，該方法包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟。通過(guò)在預(yù)定的時(shí)段中觀察機(jī)動(dòng)車(chē)輛傳動(dòng)比的變化和加速的慣性，確定車(chē)輛齒輪箱 的狀態(tài)是可能的。車(chē)輛齒輪箱的狀態(tài)可以包含齒輪箱的齒輪被嚙合或者處于空檔位置的選項(xiàng)。在許 多方面以簡(jiǎn)單的方式來(lái)進(jìn)行測(cè)試是有利的，以便即使傳感器顯示齒輪箱處于空檔位置也還 能夠確定車(chē)輛齒輪箱的齒輪是否嚙合。當(dāng)然重要的是，尤其是從安全的角度來(lái)看，以較高的 概率來(lái)確定當(dāng)車(chē)輛離合器正要閉合時(shí)齒輪是否嚙合。使用表示齒輪箱輸入軸的角速度的第一角速度和表示齒輪箱輸出軸的角速度的 第二角速度來(lái)作為于確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟可以包含建立第一和第二角速度之間
5的比u的步驟。比u是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比。用于檢測(cè)齒輪箱輸入軸的第一角速度和齒 輪箱輸出軸的第二角速度的傳感器可以被用于低成本地執(zhí)行本發(fā)明的方法。這些傳感器都 相當(dāng)精確，因此為確定車(chē)輛齒輪箱的實(shí)際狀態(tài)提供了良好的基礎(chǔ)。該方法可以包括在預(yù)定的時(shí)段上確定所述比是否變化，以便因此確定齒輪箱的所 述狀態(tài)的步驟。在該時(shí)段期間可以得到第一角速度和第二角速度的許多成對(duì)的測(cè)量值。時(shí) 段可以是任何所希望的長(zhǎng)度。如果在預(yù)定的時(shí)段上比u變化了，例如是原來(lái)的兩倍，那么能 夠確定齒輪箱的齒輪沒(méi)有嚙合，即齒輪箱處于空檔位置中。然而，如果由所述比u限定的傳 動(dòng)比基本沒(méi)變，那么能夠假定齒輪箱的齒輪是嚙合的。如果齒輪箱的輸入軸旋轉(zhuǎn)而齒輪箱 的輸出軸沒(méi)有旋轉(zhuǎn)，那么能夠排除齒輪嚙合的可能。該方法可以包括基于更新的第一和第二角速度至少再次確定所述狀態(tài)的步驟。這 具有能夠以更大的把握確定齒輪箱實(shí)際處于某種狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。狀態(tài)的進(jìn)一步確定可以導(dǎo)致 對(duì)初步確定結(jié)果是否正確的確認(rèn)。進(jìn)一步的確定可以導(dǎo)致第一和第二角速度之間的比的變 化的建立。更進(jìn)一步的確定可以使得具有更大的把握建立第一和第二角速度之間的比的變 化成為可能。基于更新的第一和第二角速度的更新值，狀態(tài)的至少一個(gè)進(jìn)一步的確定使得 獲得更可信的(robust)方法成為可能。如果出于某種原因更新的第一和第二角速度在第 一計(jì)算中不正確，那么在一個(gè)或多個(gè)后續(xù)的計(jì)算中能夠被更正?；谂ぞ睾徒羌铀俣却_定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟可以包含建立所述扭矩和角 加速度之間的比的步驟，該比在以下被稱(chēng)為j。比j限定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。該方法可以包括確定所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是否與齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一致，以便因 此確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟。如果轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和齒輪箱輸入軸的角加速 度之間的比與齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一致，那么它能夠以較高的概率確定車(chē)輛的齒輪箱 處于空檔位置中。該方法可以包括基于扭矩和角加速度的更新值至少一次進(jìn)一步確定所述狀態(tài)的 步驟。這具有能夠以更大的把握確定齒輪箱實(shí)際處于某種狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。狀態(tài)的進(jìn)一步確定 可以導(dǎo)致對(duì)初步確定結(jié)果是否正確的確認(rèn)?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和角加速度的更新值，狀態(tài) 的至少一個(gè)進(jìn)一步的確定使得獲得更可信的方法成為可能。如果出于某種原因發(fā)動(dòng)機(jī)的扭 矩和角加速度在第一計(jì)算中不正確，那么在一個(gè)或多個(gè)后續(xù)的計(jì)算中能夠被更正。能夠基本上同時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟_基于所述第一和第二角速度確定齒輪箱的所述 狀態(tài)，和，-基于所述扭矩和角加速度確定齒輪箱的所述狀態(tài)。比起順序執(zhí)行上述步驟的情 形，優(yōu)點(diǎn)是齒輪箱狀態(tài)的確定能夠被基本上更快地完成。實(shí)際上這意味著用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē) 輛性能的方法不會(huì)被駕駛員感覺(jué)到慢。該方法可以包括使用傳感器來(lái)檢測(cè)齒輪箱空檔狀態(tài)的步驟。當(dāng)已經(jīng)檢測(cè)到空檔狀 態(tài)并且機(jī)動(dòng)車(chē)輛的離合器開(kāi)始閉合時(shí)，啟動(dòng)對(duì)車(chē)輛齒輪箱的狀態(tài)的確定。這意味著假定車(chē) 輛離合器正要閉合，那么對(duì)齒輪箱空檔狀態(tài)的檢測(cè)將觸發(fā)確定車(chē)輛齒輪箱狀態(tài)的步驟。該 結(jié)果是該創(chuàng)新性方法的可靠的啟動(dòng)(initiation)。如果所確定的狀態(tài)顯示車(chē)輛齒輪箱的齒輪被嚙合，那么該方法可以包括以下步 驟-采取措施，該措施包含限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給和/或切斷動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和/或 提供指示以使駕駛員知道所確定的狀態(tài)。這具有的優(yōu)點(diǎn)是車(chē)輛的駕駛員或使用者能夠被告知車(chē)輛齒輪箱的實(shí)際狀態(tài)。而且，限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給和/或切斷車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng) 的措施可以防止車(chē)輛在運(yùn)行路面上以不希望的方式開(kāi)始行進(jìn)。以上述兩種方式確定齒輪箱的狀態(tài)具有有利的協(xié)同效果。如果以?xún)煞N方式完成 對(duì)齒輪箱的齒輪已經(jīng)嚙合的確定，那么這對(duì)假定這種情形實(shí)際是真實(shí)情形提供了良好的基 礎(chǔ)。通過(guò)分析傳動(dòng)比，即齒輪箱輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度和齒輪箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度之間的比，確 定齒輪箱是否處于空檔位置是可能的。然而，在所有的情形中有把握地確定齒輪嚙合的是 不可能的。這是由于在某些情形下其是不可能的，例如當(dāng)應(yīng)用車(chē)輛的手閘時(shí)。通過(guò)基于發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和齒輪箱輸入軸的角加速度來(lái)分析轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，確定車(chē)輛的 離合器是否閉合是可能的。確定車(chē)輛齒輪箱的狀態(tài)的這兩種方式是互相補(bǔ)充的并且如果一起使用它們這會(huì) 導(dǎo)致對(duì)齒輪箱狀態(tài)的更準(zhǔn)確的確定。在現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中執(zhí)行該方法是容易的。根據(jù)本發(fā)明的用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能 的軟件，能夠在車(chē)輛的制造期間被安裝在車(chē)輛的控制單元中。因此，車(chē)輛的購(gòu)買(mǎi)者有可能將 該方法的功能選做為備選?？蛇x地，當(dāng)在服務(wù)站升級(jí)的情形下，可以在車(chē)輛的控制單元中安 裝包括用于實(shí)現(xiàn)該創(chuàng)新性方法的程序代碼的軟件，以用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的性能，在該情形 中軟件可以被裝載到控制單元的存儲(chǔ)器中。所以，執(zhí)行該創(chuàng)新性方法是廉價(jià)的，尤其是由于 不需要在車(chē)輛中安裝更多的傳感器或電子部件。當(dāng)前已經(jīng)在車(chē)輛中提供了必須的硬件。所以，對(duì)改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的問(wèn)題而言，本 發(fā)明表現(xiàn)了具有成本效益的解決方案。根據(jù)本發(fā)明的方法導(dǎo)致更用戶(hù)友好的車(chē)輛，這是由于車(chē)輛的駕駛員，特別是缺乏 經(jīng)驗(yàn)的駕駛員，在啟動(dòng)車(chē)輛時(shí)經(jīng)歷的由不正確嚙合的齒輪所致的問(wèn)題更少，因此給這些駕 駛員的壓力更小。根據(jù)本發(fā)明的方法表現(xiàn)了可信的支持功能，這減少了任何不希望的車(chē)輛行為，例 如，在起動(dòng)階段中不希望的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)。通過(guò)用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的裝置也可以獲得這些目的，該裝置包括根據(jù)權(quán)利要 求11所述的特征。在從屬權(quán)利要求12-20中表明了有利的實(shí)施例。通過(guò)包括根據(jù)權(quán)利要求21的特征的機(jī)動(dòng)車(chē)輛也可以獲得這些目的。機(jī)動(dòng)車(chē)輛可 以是卡車(chē)、公共汽車(chē)或者客車(chē)。通過(guò)用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的計(jì)算機(jī)程序也可以獲得這些目的，該計(jì)算機(jī)程序包 括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼，以便使得電子控制單元或者被連接到電子控制單 元上的另一個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行在權(quán)利要求23中所表明的步驟。參考權(quán)利要求24-32表明了更為有利的實(shí)施例。通過(guò)包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，以便執(zhí)行根據(jù) 權(quán)利要求33的方法步驟也可以獲得這些目的。通過(guò)下列的詳細(xì)描述以及通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明，本發(fā)明進(jìn)一步的目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特 征對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得清楚。雖然下面描述了本發(fā)明，但應(yīng)該注意的是本發(fā)明 并不被限定在所述的特定細(xì)節(jié)上。得到本文啟示的專(zhuān)業(yè)人士將會(huì)意識(shí)到在其它領(lǐng)域中的進(jìn) 一步的應(yīng)用、修改和組合，其都在本發(fā)明的范圍中。


為了更完全地理解本發(fā)明以及其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該結(jié)合附圖閱讀下面給 出的詳細(xì)描述，其中在各個(gè)附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相似的部件，其中圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車(chē)輛；圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖1中所示車(chē)輛的子系統(tǒng)；圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流程圖；和圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式圖1示出了車(chē)輛100的側(cè)視圖。示例的車(chē)輛100包括牽引車(chē)單元110和拖車(chē)112。 車(chē)輛可以是重型車(chē)輛，比如卡車(chē)或公共汽車(chē)?？蛇x地，車(chē)輛可以是客車(chē)。車(chē)輛100是具有自 動(dòng)傳動(dòng)裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。在本文中術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”指代的是一種通信聯(lián)接，其可以是比如光電通信線(xiàn)路的物理 連接或比如無(wú)線(xiàn)連接的非物理連接，例如無(wú)線(xiàn)電聯(lián)接或微波聯(lián)接。圖2示出了車(chē)輛100的子系統(tǒng)四9。子系統(tǒng)299被布置在牽引車(chē)單元110中。子 系統(tǒng)299具有發(fā)動(dòng)機(jī)230。發(fā)動(dòng)機(jī)230可以是內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)可以是具有六個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng) 機(jī)。內(nèi)燃機(jī)可以是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)230具有適合于基于來(lái)自車(chē)輛100的駕駛員的命令 而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)(未圖示)。駕駛員或其他使用者能夠發(fā)起(initiate)車(chē)輛的停 止和啟動(dòng)二者。特別地，駕駛員能夠經(jīng)由操作裝置280關(guān)閉和啟動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)230，該操作 裝置280經(jīng)由聯(lián)接285被連接到電子單元200。操作裝置280可以是用于容納點(diǎn)火鑰匙的 裝置，或者可以是推壓按鈕，該操作裝置使得駕駛員啟動(dòng)或停止車(chē)輛成為可能。當(dāng)然可以使 用其他類(lèi)型的操作裝置，例如能夠通過(guò)遠(yuǎn)程控制或通過(guò)聲音而操作的裝置。操作裝置280 適合于生成啟動(dòng)或停止信號(hào)，并且經(jīng)由聯(lián)接285將該信號(hào)發(fā)送到控制單元200?；谟神{駛 員所執(zhí)行的動(dòng)作而生成啟動(dòng)或停止信號(hào)，該動(dòng)作對(duì)應(yīng)于駕駛員啟動(dòng)或停止車(chē)輛的愿望。在 本文中啟動(dòng)信號(hào)被稱(chēng)為Si^15在本文中停止信號(hào)被稱(chēng)為Sff±?？刂茊卧?00適合于接收啟動(dòng)信號(hào)Siaatl控制單元200適合于接收停止信號(hào)Sff 止?？刂茊卧?00適合于基于啟動(dòng)信號(hào)Siaa而開(kāi)始車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)?？刂茊卧?00適合 于基于停止信號(hào)而開(kāi)始車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)斷。發(fā)動(dòng)機(jī)230具有連接到離合器235上的輸出軸231。例如，離合器可以是傳統(tǒng)的盤(pán) 式類(lèi)型，比如兩盤(pán)式離合器。離合器235還被連接到軸236上。軸236是齒輪箱MO的輸 入軸。齒輪箱240具有輸出軸M3，該輸出軸適合于以傳統(tǒng)的方式將動(dòng)力傳遞到多個(gè)車(chē)輛 車(chē)輪M5。離合器235適合于能夠切斷動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力傳輸，該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括 軸231、離合器235、軸236、齒輪箱240和軸M3。根據(jù)一種型式的控制單元200適合于控 制離合器235和齒輪箱M0。第二控制單元210被布置成經(jīng)由聯(lián)接215與控制單元200通信。第二控制單元 210可被可拆卸地連接到控制單元200。第二控制單元210可以是車(chē)輛100外部的控制單 元。第二控制單元210根據(jù)本發(fā)明可以適合于執(zhí)行本發(fā)明創(chuàng)新性方法的步驟。第二控制單 元210可以用于將軟件轉(zhuǎn)載(transload)到控制單元200，特別地為用于基于齒輪箱輸入軸 和輸出軸的各自角速度和/或基于發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和齒輪箱輸入軸的角加速度來(lái)確定齒輪
8箱的狀態(tài)的軟件?？蛇x地，第二控制單元210可以被布置成經(jīng)由車(chē)輛中的內(nèi)網(wǎng)與控制單元 200通信。第二控制單元被布置成經(jīng)由聯(lián)接觀6與操作裝置280通信。根據(jù)該形式，控制單元200還適合于經(jīng)由聯(lián)接233控制發(fā)動(dòng)機(jī)230。出于該目的， 控制單元200被信號(hào)連接到操作裝置(未圖示)，例如用于將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的噴射 閥。當(dāng)然可以提供各自用于發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪箱的獨(dú)立的控制單元，但在這種情形中它們需要 連接在一起，以使得它們能夠彼此通信相關(guān)信息。為齒輪箱輸入軸236提供第一狀態(tài)傳感器239。第一狀態(tài)傳感器239適合于向控 制單元200發(fā)送表示齒輪箱輸入軸236的角速度O1的信號(hào)。角速度以弧度/s來(lái)表示。第 一狀態(tài)傳感器239還可以適合于向控制單元200發(fā)送表示齒輪箱輸入軸236的角加速度 的信號(hào)，角加速度以弧度H來(lái)表示。第一狀態(tài)傳感器239可以適合于連續(xù)地發(fā)送表示角速 度Q1和/或角加速度(^1的瞬時(shí)值的信號(hào)。在可選的形式中，狀態(tài)傳感器239適合于連續(xù) 地向控制單元200發(fā)送包含有關(guān)齒輪箱輸入軸的旋轉(zhuǎn)的相對(duì)瞬時(shí)角的信息的信號(hào)。控制單 元基于這些信號(hào)能夠計(jì)算齒輪箱輸入軸236的角速度Q1和角加速度(^1。在另一種形式中， 第一狀態(tài)傳感器239適合于向控制單元200發(fā)送表示齒輪箱輸入軸236的角速度Q1的信 號(hào)，該信號(hào)能夠由控制單元200來(lái)處理，以便計(jì)算角加速度0h。為齒輪箱輸出軸243提供第二狀態(tài)傳感器觀5。第二狀態(tài)傳感器285適合于向控 制單元200發(fā)送表示齒輪箱輸出軸243的角速度ω2的信號(hào)。第二狀態(tài)傳感器285可以適 合于連續(xù)地向控制單元200發(fā)送表示齒輪箱輸出軸Μ3的角速度ω2的瞬時(shí)值的信號(hào)。在 可選的形式中，狀態(tài)傳感器285適合于連續(xù)地向控制單元200發(fā)送包含有關(guān)齒輪箱輸出軸 的旋轉(zhuǎn)的相對(duì)瞬時(shí)角的信息的信號(hào)?？刂茊卧谶@些信號(hào)能夠計(jì)算齒輪箱輸出軸243的 角速度ω2。以傳統(tǒng)的方式通過(guò)控制單元200可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)230的瞬時(shí)扭矩Μ。扭矩M以Nm 來(lái)表示。通過(guò)控制單元200連續(xù)地完成由發(fā)動(dòng)機(jī)所生成的扭矩的確定。由發(fā)動(dòng)機(jī)所生成的 扭矩M的確定可以基于供給到發(fā)動(dòng)機(jī)230的燃燒室的燃料的數(shù)量。可選地，可以通過(guò)適當(dāng) 的傳感器237來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)230的扭矩，該傳感器適合于經(jīng)由聯(lián)接233向控制單元200發(fā) 送包含有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的瞬時(shí)值的信息的信號(hào)?？刂茊卧?00被信號(hào)連接到用于動(dòng)力運(yùn)用(mobilisation)(未圖示)的操作裝 置，例如，加速控制裝置，比如加速器踏板。車(chē)輛的駕駛員能夠經(jīng)由操作裝置為發(fā)動(dòng)機(jī)230 設(shè)定希望的速度。本發(fā)明特別適用于其中車(chē)輛在運(yùn)行路面上靜止并且駕駛員通過(guò)使用用于 動(dòng)力運(yùn)用的操作裝置而正要啟動(dòng)車(chē)輛且將車(chē)開(kāi)走的場(chǎng)合。在本文中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例，通過(guò)電子控制單元200來(lái)發(fā)起和控制該創(chuàng)新性的 方法。根據(jù)實(shí)例，電子控制單元是用于齒輪箱240的控制單元?？蛇x地，通過(guò)外部電子控制 單元210來(lái)發(fā)起和控制該創(chuàng)新性的方法。提供具有用戶(hù)界面的通信終端mu以使得例如駕駛員與控制單元200通信成為 可能。通信終端287可以具有比如觸摸屏的顯示器單元。通信終端287可以顯示表示車(chē)輛 100的某些狀態(tài)的信息。例如，通信終端200可以顯示字母數(shù)字混編的符號(hào)或標(biāo)記，比如報(bào) 警訊息。這些報(bào)警訊息可以包含有關(guān)齒輪箱是否處于不希望的狀態(tài)的信息，即盡管被表示 為齒輪箱240處于空檔位置，然而齒輪箱中的齒輪實(shí)際上嚙合的狀態(tài)。由于表示齒輪箱狀態(tài)的傳感器的缺陷，所以會(huì)發(fā)生車(chē)輛齒輪箱的這種不希望的狀態(tài)。這樣，駕駛員會(huì)知道車(chē)輛 的某些部件不正常。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。該方法包括第一方法步驟s310。步驟s310確定離合器是否處于打開(kāi)位置。打開(kāi) 位置是其中離合器處于完全打開(kāi)位置的位置。步驟s310還確定是否檢測(cè)到齒輪箱處于空 檔位置?？梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)或多個(gè)傳感器檢測(cè)該空檔位置并且將該空檔位置通報(bào)到車(chē)輛的控制 單元。如果確定離合器處于打開(kāi)位置且齒輪箱處于空檔位置，那么執(zhí)行后續(xù)步驟s315。如 果確定離合器沒(méi)有處于打開(kāi)位置和/或齒輪箱處于空檔位置，那么再次執(zhí)行s310。步驟s315確定車(chē)輛離合器是否接合或正要接合。換句話(huà)說(shuō)，它確定車(chē)輛離合器是 否正要一起滑動(dòng)。如果沒(méi)有處于其完全打開(kāi)位置，那么車(chē)輛離合器處于該模式下。如果確 定車(chē)輛離合器接合或正要接合，那么執(zhí)行后續(xù)步驟s320和/或s325。如果確定車(chē)輛離合器 沒(méi)有接合或沒(méi)有正要接合，那么再次執(zhí)行s310。步驟s320執(zhí)行建立齒輪箱輸入軸第一角速度的步驟。步驟s320還執(zhí)行建立齒輪 箱輸出軸第二角速度的步驟。在步驟s320之后，執(zhí)行步驟s330。基于所述第一和第二角速度，步驟s330執(zhí)行確定齒輪箱狀態(tài)的步驟。該步驟可以 包含建立第一和第二角速度之間的比的步驟，以便計(jì)算車(chē)輛傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比。通過(guò)計(jì)算 在任何希望時(shí)段上的傳動(dòng)比的變化，確定齒輪箱是否處于空檔齒輪位置是可能的。在步驟 s330之后，執(zhí)行后續(xù)步驟s335。步驟s325執(zhí)行確定車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的步驟。步驟s325還執(zhí)行建立齒輪箱輸入 軸角速度的步驟。在步驟s325之后，執(zhí)行步驟s330?；谒雠ぞ睾徒羌铀俣龋襟Es330還執(zhí)行確定所述齒輪箱的狀態(tài)的步驟。該步 驟可以包含建立所述扭矩和角加速度之間的比的步驟，以便計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量j。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量j以 kgm來(lái)表示。通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量j以及確定它是否與齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一致，以較高 概率來(lái)確定齒輪箱是否處于空檔齒輪位置是可能的。在步驟s330之后，執(zhí)行后續(xù)步驟s335。步驟s335確定車(chē)輛齒輪箱中的齒輪是否 處于不正確地嚙合。如果步驟s330確定齒輪在車(chē)輛齒輪箱中嚙合，記住步驟s310已經(jīng)確定 了車(chē)輛齒輪箱的空檔位置已經(jīng)被報(bào)告，那么確定齒輪是否已經(jīng)不正確地嚙合是可能的。如 果確定齒輪已經(jīng)不正確地嚙合，那么執(zhí)行后續(xù)步驟s340。如果確定齒輪還沒(méi)有不正確地嚙 合，那么方法返回步驟s310。步驟s340執(zhí)行采取措施的步驟，其可以包含限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給和/或切斷 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和/或使用指示以使駕駛員知道所確定的狀態(tài)。在步驟s340之后，方法返回 步驟s310。圖4是裝置200的一種類(lèi)型的圖示。參考圖2描述的控制單元在一種形式中可以 包括裝置200。裝置200包括非易失性存儲(chǔ)器420、數(shù)據(jù)處理單元410和讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器450。 非易失性存儲(chǔ)器420具有第一存儲(chǔ)器元件430，其中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，比如操作系統(tǒng)，以 便控制裝置200的功能。裝置200進(jìn)一步包括總線(xiàn)控制器、串行通信口、I/O裝置、A/D轉(zhuǎn)換 器、時(shí)間及日期輸入和轉(zhuǎn)換單元、事件計(jì)數(shù)器以及中斷控制器(未圖示)。非易失性存儲(chǔ)器 420還具有第二存儲(chǔ)器元件440。提供計(jì)算機(jī)程序P，其包括用于當(dāng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器進(jìn)入接合時(shí)確定機(jī)動(dòng)車(chē)輛的所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱的狀態(tài)的慣常程序。程序P在存儲(chǔ)器460和/或讀/寫(xiě)存 儲(chǔ)器450中可被存儲(chǔ)成可執(zhí)行的形式或被壓縮的形式。當(dāng)描述數(shù)據(jù)處理單元410執(zhí)行某種功能時(shí)，這是指數(shù)據(jù)處理單元410實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)器460中的程序的某個(gè)部分或存儲(chǔ)在讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器450中的程序的某個(gè)部分。數(shù)據(jù)處理單元410能夠經(jīng)由數(shù)據(jù)總線(xiàn)415與數(shù)據(jù)端口 499通信。非易失性存儲(chǔ)器 420意在經(jīng)由數(shù)據(jù)總線(xiàn)412與數(shù)據(jù)處理單元410通信。獨(dú)立的存儲(chǔ)器460意在經(jīng)由數(shù)據(jù)總 線(xiàn)411與數(shù)據(jù)處理單元410通信。讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器450意在經(jīng)由數(shù)據(jù)總線(xiàn)414與數(shù)據(jù)處理單 元410通信。當(dāng)在數(shù)據(jù)端口 499上接收到數(shù)據(jù)時(shí)，它們被臨時(shí)地存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器元件440中。 當(dāng)已經(jīng)臨時(shí)存儲(chǔ)了接收到的輸入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元410將準(zhǔn)備以上述方式實(shí)現(xiàn)代碼的 執(zhí)行。根據(jù)一個(gè)形式，在數(shù)據(jù)端口 490上接收到的信息信號(hào)包含由例如傳感器237，239和 觀5(見(jiàn)圖幻所生成的信息。信息涉及齒輪箱輸入軸的第一角速度、齒輪箱輸出軸的第二角 速度、車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和齒輪箱輸入軸的角加速度。該信息能夠被裝置200所使用，以確 定在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器進(jìn)入接合時(shí)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱的狀態(tài)。借助運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器460或讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器450中的程序的數(shù)據(jù)處理單元410，通 過(guò)裝置200能夠?qū)崿F(xiàn)在本文中所描述的部分方法。當(dāng)裝置200運(yùn)行程序時(shí)，執(zhí)行在本文中 所描述的方法。出于圖解和描述的目的，提供了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的前述描述。它并不意在是 詳盡無(wú)遺的或者將本發(fā)明限制在所述的變形上。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，許多修改和變 形都將是顯而易見(jiàn)的。已經(jīng)選擇和描述了實(shí)施例，以便更好地使本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng) 用變得清楚，因此使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明的用于適當(dāng)?shù)乇砻髌湟鈭D的各種實(shí)施 例和各種修改是可能的。
1權(quán)利要求
1.一種用于在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器(235)進(jìn)入接合時(shí)確定所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的齒 輪箱O40)的狀態(tài)的方法，所述狀態(tài)包含齒輪箱的齒輪嚙合或空檔位置的選項(xiàng)，其特征在 于以下步驟-建立表示齒輪箱輸入軸036)的角速度的第一角速度(ω)的步驟(S320)； -建立表示齒輪箱輸出軸043)的角速度的第二角速度(ω2)的步驟(S320)； -基于所述第一和第二角速度(ωπ ω2)確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟(s330)； 和/或以下步驟-建立發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩(M)的步驟(s325)；-建立齒輪箱輸入軸036)的角加速度(Cb1)的步驟(s325)；-基于所述扭矩(M)和角加速度(Cb1)確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟(s330)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一和第二角速度(ω”ω2)確 定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟(s330)包含建立第一和第二角速度之間的比(U)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，包括確定在預(yù)定的時(shí)段上所述比(u)是否 變化，以便因此確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括基于更新的第一和第二 角速度至少再次確定所述狀態(tài)的步驟。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，基于所述扭矩(M)和角加速 度(Cb1)確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟包含建立所述扭矩(M)和角加速度(Cb1)之間的比 (J)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，包括確定所述比(j)是否與齒輪箱輸入軸 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一致，以便因此確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括基于更新的扭矩(M)和 角加速度(Ci)1)值至少再次確定所述狀態(tài)的步驟。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，基本上同時(shí)執(zhí)行以下步驟 -基于所述第一和第二角速度確定齒輪箱的所述狀態(tài)，和 -基于所述扭矩和角加速度確定齒輪箱的所述狀態(tài)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括以下步驟 -使用傳感器檢測(cè)齒輪箱的空檔狀態(tài)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所確定的狀態(tài)表明車(chē)輛齒 輪箱的齒輪被嚙合時(shí)，包括以下步驟-采取措施(s340)，其包含限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給和/或切斷動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和/或 提供指示以使駕駛員知道所確定的狀態(tài)。
11.一種用于在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器(235)進(jìn)入接合時(shí)確定車(chē)輛(100)的所述動(dòng)力 傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱O40)的狀態(tài)的裝置，所述狀態(tài)包含齒輪箱的齒輪嚙合或空檔位置的選 項(xiàng)，其特征在于，包括以下裝置-用于建立表示齒輪箱輸入軸036)的角速度的第一角速度(ω)的裝置039)； -用于建立表示齒輪箱輸出軸043)的角速度的第二角速度(ω2)的裝置085)； -用于基于所述第一和第二角速度(ω” ω2)確定齒輪箱的所述狀態(tài)的裝置000;210)；和/或包括以下裝置-用于建立車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩(M)的裝置QOO ；210 ；237)；-用于建立齒輪箱輸入軸036)的角加速度( !)的裝置(200;210;239)；-用于基于所述扭矩(M)和角加速度((Ji)1)確定齒輪箱的所述狀態(tài)的裝置QOO ；210)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，包括用于建立第一和第二角速度(ω” ω2)之間的比(U)的裝置(2OO ；210)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，包括用于確定在預(yù)定的時(shí)段上所述比 是否變化，以便因此確定齒輪箱的所述狀態(tài)的裝置(200 ；210)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用于基于更新的第一 和第二角速度至少再次確定所述狀態(tài)的裝置(200 ；210)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用于建立所述扭矩 (M)和角加速度( !)之間的比(j)的裝置(2OO ；210)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，包括用于確定所述比(j)是否與齒輪箱 輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一致，以便因此確定齒輪箱的所述狀態(tài)的裝置(200 ；210)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用于基于更新的扭矩 (M)和角加速度(Cb1)值至少再次確定所述狀態(tài)的裝置(2OO ；210)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11-17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用于基本上同時(shí)執(zhí)行 以下步驟的裝置(200 ；210)-基于所述第一和第二角速度(ωπ ω2)確定齒輪箱的所述狀態(tài)，和 -基于所述扭矩(M)和角加速度(Cb1)確定齒輪箱的所述狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11-18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用于檢測(cè)齒輪箱的空 檔狀態(tài)的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求11-19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括如果所確定的狀態(tài)表 明車(chē)輛齒輪箱的齒輪被嚙合，那么通過(guò)采取措施而用于響應(yīng)的裝置(2OO ；210)，所述措施 包含限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給和/或切斷動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和/或提供指示以使駕駛員知道所 確定的狀態(tài)。
21.一種包括根據(jù)權(quán)利要求11-20中任一項(xiàng)所述的裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛(100 ；110)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛(100;110)，其特征在于，車(chē)輛是卡車(chē)、公共汽車(chē)或者客車(chē)。
23.一種用于在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器(235)進(jìn)入接合時(shí)確定車(chē)輛(100)的所述動(dòng)力 傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱(240)的狀態(tài)的計(jì)算機(jī)程序(P)，所述狀態(tài)包含齒輪箱的齒輪嚙合或空 檔位置的選項(xiàng)，其中，計(jì)算機(jī)程序(P)包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼，以用于引 起電子控制單元(200)或者連接到電子控制單元上的另一個(gè)計(jì)算機(jī)(210)執(zhí)行以下步驟-建立表示齒輪箱輸入軸(236)的角速度的第一角速度(ω》； -建立表示齒輪箱輸出軸043)的角速度的第二角速度(ω2)； -基于所述第一和第二角速度(ωπ ω2)確定齒輪箱的所述狀態(tài)； 和/或以下步驟 -建立車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩(M)；-建立齒輪箱輸入軸036)的角加速度(Cb1);-基于所述扭矩(M)和角加速度(Cb1)確定齒輪箱的所述狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其中所述狀態(tài)包含齒輪箱的齒輪嚙合或 處于空檔位置中，其特征在于，基于所述第一和第二角速度(ω” ω2)確定齒輪箱的所述狀 態(tài)的步驟包含建立第一和第二角速度(ωπ ω2)之間的比(u)的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，包括確定在預(yù)定的時(shí)段上所 述比是否變化，以便因此確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求23-25中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，包括基于更新 的第一和第二角速度(ωπ ω2)至少再次確定所述狀態(tài)的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求23-26中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，基于所述扭矩 和角加速度確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟包含建立所述扭矩(M)和角加速度(Cb1)之間的 比(j)的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，包括確定所述比(j)是否與 齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一致，以便因此確定齒輪箱的所述狀態(tài)的步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求23-28中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，包括基于更新 的扭矩(M)和角加速度(Ci)1)值至少再次確定所述狀態(tài)的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求23-29中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，基本上同時(shí)執(zhí) 行以下步驟-基于所述第一和第二角速度(ωπ ω2)確定齒輪箱的所述狀態(tài)，和-基于所述扭矩(M)和角加速度(Cb1)確定齒輪箱的所述狀態(tài)。
31.根據(jù)權(quán)利要求23-30中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，包括以下步驟-檢測(cè)齒輪箱的空檔狀態(tài)。
32.根據(jù)權(quán)利要求23-31中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序(P)，其特征在于，如果所確定的 狀態(tài)表明車(chē)輛齒輪箱的齒輪被嚙合，那么包括以下步驟-采取措施，其包含限制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給和/或切斷動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和/或提供指示 以使駕駛員知道所確定的狀態(tài)。
33.一種包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-10所述的方法步 驟的程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行在電子控制單元(200)上或者被連接 到電子控制單元的另一個(gè)計(jì)算機(jī)(210)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器進(jìn)入接合時(shí)確定機(jī)動(dòng)車(chē)輛的所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱的狀態(tài)的方法。該方法的特征在于以下步驟建立表示齒輪箱輸入軸的角速度的第一角速度；建立表示齒輪箱輸出軸的角速度的第二角速度；基于所述第一和第二角速度確定齒輪箱的所述狀態(tài)；和/或以下步驟建立車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩；建立齒輪箱輸入軸的角加速度；基于所述扭矩和角加速度確定齒輪箱的所述狀態(tài)。本發(fā)明還涉及一種用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的裝置，具有用于改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛性能的程序代碼的計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及一種安裝有這種裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。
文檔編號(hào)F16H61/12GK102149946SQ200980135188
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者M·漢松, P·尤林-丹菲爾特 申請(qǐng)人:斯堪尼亞商用車(chē)有限公司