用于改变车辆速度的方法及实施该方法的车辆技术

用于由车辆司机操作车踩板位置ａ（ｔ）的变化来相应改变带有传动轮对车辆的速度的方法，其特征在于：在一种具有其传动机构的无级转速／转矩特性、尤其是具有电机传动的车辆中，预定值Ｐｖ（ｔ）及／或Ｍｖ（ｔ）以给定值Ｐｓ（ｔ）或Ｍｓ（ｔ）的形式转用于电子传动控制部分；传动控制部分的给定值Ｐｓ（ｔ）或Ｍｓ（ｔ）在一个调整时间间隔中一直变化到预定值Ｐｖ（ｔ）或Ｍｖ（ｔ），其中给定值Ｐｓ（ｔ）或Ｍｓ（ｔ）是由一个开始与预定值Ｐｖ（ｔ）或Ｍｖ（ｔ）成正比的部分及一个随时间变化的剩余部分相加而成。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于改变设有传动轮对及在其传动机构中具有无级转速/转矩特性的车辆速度的方法，及实施该方法的车辆。当在铁道车辆方面多年来普通采用电机传动时，在公路车辆中这种传动仅在少数特殊情况下才采用。尤其是在小客车制造领域中通常只涉及到试验车辆。在公路车辆中通常依旧装有内燃机，它通过机械传动机构作用到传动轮对上。为了在不同车速下能够利用内燃机转速/转矩特性中对当时行驶条件有利的区域，一般是在传动机构中设置一个手操作变速器或是一个具有液力变扭器的自动变速器。由此可使司机作到在给定速度下通过相应的油门踩板（车踩板）的改变实现加速过程，通过变速挡的选择可以利用转速/转矩特性曲线中不同区域及由此产生的不同功率用于加速过程。在电机传动中，尤其是在具有恒定激磁定子或转子及具有与此相应的利用大功率电子装置控制的电磁铁的转子或定子的直流电动机的传动中，在宽广的限界内可以实现实际上任意的转速/转矩组合调节，以便由此能得到无级转速/转矩特性或转速/功率特性。还有的-->车辆带有机械传动机构（CVT-变速器），它提供了相应于变速比变化的自由度。这种特殊特性的任务在于，在这种车辆中，尽管它具有高终速度（例如200Km/h），仍没有任何必要在传动机构中保留手动或自动操作的变速器。由此对于车辆的司机也丢弃掉这种可能性;即通过操作变速器手柄或行驶挡选择手柄，实质上改变达到所需速度变化的所需时间，也就是说通过一个“行驶挡”的选择实质上改变加速度值的大小。对于司机本身来说，因此只提供了操作与踩板来传递他的“行驶愿望”的可能性。这意味着，司机本身不能将确定的目标速度及为达到此目标速度的加速度值所持有的不同愿望单独地通知车辆。与此相应地，在具有电机传动的公知车辆中，对车踩板的实际位置标注上司机所需的每个传动转矩或所需的每个传动功率的确定值，并相应于传动特性曲线直接地控制。一个确定的传动转矩M的选择意味着在给定转速n下同时地选择了确定的传动功率P，因为有以下关系式：P＝M×n在静态行驶状态（即在恒定速度时）所需传动转矩（或传动功率）的提高将导致车辆一段时间的加速，一直到所提高到的传动转矩由实际的行驶阻力（尤其是空气及滚动阻力）产生的反力矩重新达到平衡（“静态工况”）时为止。在利用内燃机传动的传统车辆情况下，这种由司机所需的新传-->动转矩将不会迅速地被达到，而是根据内燃机的特性曲线随着转速的增加慢慢地被调整，这时为司机偶然或忽略了行驶挡转换的情况，在行驶挡转换的情况下将引起必然的转速/转矩组合特性的跳变。在一种具有无级转速/转矩特性的传动方案中，尤其是具有电机的情况，例如在专利文献EP0094978A1，DE34，14314A1，DE3816651A1或WO89/08346中所公开的，车辆的传动控制部分必须预先给出在加速过程时是用怎样的传动参数值，即怎样的转速及转矩或功率值进行调节的，其加速过程也就是一直达到所需的新行驶状态为止的过程。从（静态）行驶状态到加速到所需行驶状态的加速过程的开始时刻的过渡例如可以持续地利用最大可能转矩或最大功率来进行。对此似乎可联系到持续的“体育式”驾驶方式，这种驾驶方式在许多情况下总会使司机感觉有些不舒服。但也可以固定地预先给定较小的值来实现这个加速过程，然而这样作又具有以下缺点：车辆在一些情况下，尤其是所需的加速度值是非常高的加速度值（例如超车）时，车辆却被限制得过于缓慢。对此原则上这样来补救：车辆的传动控制部分通过一个选择开关被告知司机是否希望采用一种体育式的或是舒适式的驾驶方式。不过，在行驶状态下可能必须要操作这种选择开关的情况必定会被视为特别不利的。此外出现：当原则上车辆主要处于与传统的被传动车辆上司机所习惯的不同状况时，具有无级转速/转矩特性的传动方案可能会遭遇到司机-->是否认可的问题。这也适用于“负”加速的情况，也就是当司机退回车踩板位置时调节制动转矩的情况。此外由专利文献DE3727690A1公开了一种具有传动滑行调节系统（ASR）的车辆，它具有在传动机构中的有级变速器，并且在其中为了改善行驶的稳定性，在一个电子控制部分中设置了一种专门的将由车辆司机操作的车踩板的当时位置转换成电机转矩的变换装置，除该ASR系统的调节工作外，转矩本身要象通常一样可直接地根据预定的特性曲线由车踩板当时的位置来确定。不过这种关系局限在车踩板较低的调节区域上。为了较容易地解决严峻的行驶状态，例如可能是以行驶路面的摩擦系数的突然变化为先决条件的行驶状态，建议了对上述车踩板的调节区域设置第二个特性曲线，它对于当时的车踩板位置设定一个传动轮对空转给定值。因而只是间接地设置了电机转矩并且它是与当时的行驶状态（摩擦系数，侧向力等）有关的，在这篇文献中没有看到在传动机构中具有无级转速/转矩特性的车辆上利用车踩板解决速度变化的疑难问题作出任何指导。因而本专利技术的任务在于：给出一种方法及实施该方法的装置，它能允许司机用对他尽可能简单与可靠的方式使实际车辆速度变化到所需的另一数值上。根据本专利技术，这一任务是利用具有权利要求1特征的方法及具有权利要求19特征的装置来解决的。本专利技术有利的进一步构型的特征涉及到具有从属权利要求2至18中特征的方法及涉及到具有从-->属权利要求20至21中特征的装置。以下将参照附图1至9对本专利技术作进一步的描述。其附图为：图1：传动功率与时间关系的曲线图;图2：加权系数f1与车踩板位置a关系的曲线图;图3：加权系数f2与车踩板操作速度a的关系曲线;图4：加权系数f3及f4与传动功率Ps（aa）及Ps（ae）关系的曲线图;图5：加速过程中传动功率随时间变化的曲线图;图6：加权系数f5与时间的关系曲线图;图7：加权系数f1与车踩板位置的关系曲线图;图8：加权系数g与当时的车辆速度关系的曲线图;图9：在转矩及功率联合控制时传递函数h与车辆速度关系的曲线图。以下对本专利技术的说明主要限制在一种示例的“标准状况”上，在其中车踩板从处于一静态行驶状态的一个位置aa进入到一个改变后的位置ae，该位置相应于司机所需的静态行驶状态。这里假定车辆应该向一个较高的速度作加速。当然根据本专利技术的方法在这样的情况下：当其由一个非静态行驶状态出发和/或在达到当时被传动的新静态行驶状态前又已改变了车踩板的位置，相应地也可被应用。还必须指出，在以下说明中给出的公式符号全都是涉及与时间-->有关的变量。因此，车踩板的位置a是时间的函数：a＝a（t）相应于作为给定值的车踩板位置由司机指定的所需传动功率Pv＝Pv（a），因此同样也是与时间有关的变量：Pv＝Pv〔a（t）〕简写为：Pv＝pv（t）向车辆的传动控制装置所传送的传动功率的给定值Ps是时间t及功率预定值Pv的函数：Ps＝Ps〔Pv（t），t〕简写为：Ps＝Ps（t）在涉及到传动转矩时，利用下列相应的公式符号，即其中总是用“M”来取代“P”。在图1中，示出对于一个具有内燃机固定变速比的车辆在加速过程中传动功率P（t）的时间变化曲线，其加速过程发生在从ta至te的时间间隔中。在表示传动转矩M（t）时会得到一个原则上与上相似的曲线图，故而对此无需专门深入讨论。下方的曲线W定性地给出了车阻力曲线，也就是对于速度保持常数的情况下，对于每个加速过程时间点被由外界作用于车辆的车本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于由车辆司机操作车踩板位置ａ（ｔ）变化来相应改变带有传动轮对于车辆的速度的方法，其中对于每个车踩板位置ａ（ｔ）指定一个确定的以预定值方式给出的作用于车辆的所需传动功率Ｐｖ（ａ）＝ｆ↓［１］（ａ）×Ｐｍａｘ（式中Ｐｍａｘ＝车辆的最大传动功率）及／或一个有效的传动转矩Ｍｖ（ａ）＝ｆ↓［１］（ａ）×Ｍｍａｘ（式中Ｍｍａｘ＝车辆的最大传动转矩），其中预定值被用作车辆电子传动控制部分的给定值，其特征在于：在一种具有传动机构的无级转速／转矩特性、尤其是具有电机传动的车辆中，预定值Ｐｖ（ｔ）及／或Ｍｖ（ｔ）以给定值Ｐｓ（ｔ）或Ｍｓ（ｔ）的形式转用于电子传动控制部分；传动控制部分的给定值Ｐｓ（ｔ）或Ｍｓ（ｔ）在一个调整时间间隔中一直变化到预定值Ｐｖ（ｔ）或Ｍｖ（ｔ），其中给定值Ｐｓ（ｔ）或Ｍｓ（ｔ）是由一个开始与预定值Ｐｖ（ｔ）或Ｍｖ（ｔ）成正比的部分及一个随时间变化的剩余部分相加而成。

【技术特征摘要】
DE 1991-8-26 P4128627.81、用于由车辆司机操作车踩板位置α(t)变化来相应改变带有传动轮对于车辆的速度的方法，其中对于每个车踩板位置α(t)指定一个确定的以预定值方式给出的作用于车辆的所需传动功率Pv(α)=f1(α)×Pmax(式中Pmax=车辆的最大传动功率)及/或一个有效的传动转矩Mv(α)=f1(α)×Mmax(式中Mmax=车辆的最大传动转矩)，其中预定值被用作车辆电子传动控制部分的给定值，其特征在于：在一种具有其传动机构的无级转速/转矩特性、尤其是具有电机传动的车辆中，预定值Pv(t)及/或Mv(t)以给定值Ps(t)或Ms(t)的形式转用于电子传动控制部分；传动控制部分的给定值Ps(t)或Ms(t)在一个调整时间间隔中一直变化到预定值Pv(t)或Mv(t)，其中给定值Ps(t)或Ms(t)是由一个开始与预定值Pv(t)或Mv(t)成正比的部分及一个随时间变化的剩余部分相加而成。2、根据权利要求1的方法，其特征在于：与预定值Pv（t）或Mv（t）成正比的部分是由传动控制部分的实际给定值Ps（t）或Ms（t）加上：预定值Pv（t）或Mv（t）与实际给定值Ps（t）或M（t）的差和一个加权系数F的乘积构成，加权系数F的值在0与1之间。3、根据权利要求2的方法，其特征在于：所述系数F的值由车踩板的操作速度确定，即：F＝f2（）。4、根据权利要求2的方法，其特征在于：所述系数F的值由传动控制部分实际给定值Ps（t）或Ms（t）确定，即：F＝f3〔Ps（t）〕或F＝f3〔Ms（t）〕。5、根据权利要求2的方法，其特征在于：所述系数F的值由预定值Pv（t）或Mv（t）确定，即：F＝f4〔Pv（t）〕或F＝f4〔Mv（t）〕。6、根据权利要求3的方法，其特征在于：该加权系数F＝f2（）被选为渐升的函数曲线，并且在超过变量一预定阈值时该加权系数保持恒定最大值1。7、根据权利要求4的方法，其特征在于：该加权系数F被选为线性上升的函数曲线，并在超过变量Ps（t）或Ms（t）的一个预定阈值时保持恒定最大值1。8、根据权利要求5的方法，其特征在于：该加权系数F被选为线性上升的函数曲线，并在超过变量Pv（t）或Mv（t）的一个预定阈值时保持恒定最大值1。9、根据权利要求1至8中一个权利要求的方法，其特征在于：通过一个加速度传感器或通过对传动轮转速的时间导数来测量车辆加速度，并且将给定值Ps（t）或Ms（t）调整到预定值Pv（t）或Mv（t）上的给定值剩余部分随时间这样地变化：在达到被改变的车踩板位置a（t）的时间点下达到预定值Pv（t）或Mv（t）的时间点之间使车辆加速度保持恒定。10、根据权利要求1至8中一个权利要求的方法，其特征在于：将给定值Ps（t）或Ms（t）调整到预定值Pv（t）或Mv（t）上的给定值剩余部分在时间间隔T（调整时间间隔）中线...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌沃阿得勒，汉斯尤根得莱克斯尔，蒂特卢茨，傅兰茨纳格勒，马丁懊克斯，斯泰樊施暴尔德，汉斯乔基姆施密特博旅肯，沃夫岗蒂勒，米歇尔瓦格纳，霍尔格唯斯特恩道尔夫，雷纳威切纳克，
申请(专利权)人：曼内斯曼股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]