用于运行道路耦联式全轮驱动车辆的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行道路耦联式全轮驱动车辆的控制装置，所述控制装置包括至少一个电子控制单元，该全轮驱动车辆包括至少一个分配给主轴的第一驱动马达作为主马达和至少一个分配给副轴的第二驱动马达作为副马达。根据本发明专利技术，所述控制单元具有用于执行扭矩梯度限制功能的梯度限制模块，使得在目标全轮驱动系数基于定义的驾驶员期望信号变化时首先阶跃式地预定新的目标全轮驱动系数并且其次在接下来的全轮驱动系数调节的范围中驾驶员期望信号的梯度构成用于主马达和/或副马达扭矩的最大允许调节的梯度限制。的最大允许调节的梯度限制。的最大允许调节的梯度限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行道路耦联式全轮驱动车辆的控制装置


[0001]本专利技术涉及一种用于运行道路耦联式全轮驱动车辆的控制装置，所述控制装置包括至少一个电子控制单元，该全轮驱动车辆包括分配给主轴(例如后轴)的第一驱动马达(尤其第一电驱动马达)和分配给副轴(例如前轴)的第二驱动马达(尤其第二电驱动马达)。

技术介绍

[0002]例如由DE102014200427A1已知一种道路耦联式混合动力车辆，其在相应的轴上具有两个不同的驱动单元。所述不同的驱动单元、尤其是内燃机和电驱动马达具有不同的动力特性；也就是说，不能同样快速地调节各个轴上的目标力矩。尤其是借助于电驱动马达的力矩增加可能比借助于内燃机的相同的力矩增加快得多。由DE102014200427A1已知的电子控制装置尤其是针对这些不同的驱动单元的问题。
[0003]在所谓的道路耦联式全轮驱动车辆中，主马达和副马达不通过离合器、而是仅经由车轮通过道路驱动相关地耦联。这种道路耦联式全轮驱动车辆也被称为“分轴式”车辆。这种全轮驱动车辆通常在第一运行模式(优选效率优化的驱动模式)中借助主马达单独运行(单轴运行)并且在第二运行模式(优选性能优化的驱动模式)中也可作为具有两个驱动马达的全轮驱动车辆(双轴运行)运行，在该第二运行模式中副马达可自动接入和关闭。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是在车辆性能、效率以及舒适性方面改善开头所述类型的全轮驱动车辆。
[0005]根据本专利技术，该任务通过独立权利要求的技术方案来解决。从属权利要求是本专利技术的有利扩展方案。
[0006]本专利技术涉及一种用于运行道路耦联式全轮驱动车辆的控制装置，所述控制装置包括至少一个电子控制单元，该全轮驱动车辆包括至少一个分配给主轴的第一驱动马达(优选电驱动马达)作为主马达和至少一个分配给副轴的第二驱动马达(优选电驱动马达)作为副马达。根据本专利技术，所述控制单元如此具有用于执行扭矩梯度限制功能的梯度限制模块，使得在目标全轮驱动系数(Soll
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Allradfaktor)基于定义的驾驶员期望信号(＝总和驾驶员期望或总目标扭矩)变化时首先阶跃式预定新的目标全轮驱动系数并且其次在接下来的全轮驱动系数调节的范围中驾驶员期望信号的梯度构成用于主马达和/或副马达的扭矩的最大允许调节的梯度限制。
[0007]优选梯度限制模块还防止用于调节主马达的扭矩的梯度的方向在目标全轮驱动系数变化的范围内与驾驶员期望信号的梯度的方向反向延伸。换句话说，主马达的扭矩在驾驶员期望梯度增加时不得减小，而是保持恒定，而副马达的扭矩已增加直至达到目标全轮驱动系数。同样，主马达的扭矩在驾驶员期望梯度减小时不得增加，而是也保持恒定，而副马达的扭矩减小直至达到目标全轮驱动系数。
[0008]在梯度限制模块对主马达的扭矩的调节起限制作用时，副马达的扭矩尤其是保持
恒定。
[0009]在本专利技术的一种扩展方案中，在驾驶员期望信号恒定时(即在梯度为零时)，主马达的扭矩和/或副马达的扭矩可以例外地以比驾驶员期望信号的梯度更大的梯度(例如+/
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20Nm/dt(dt例如是程序步长时间单位或“任务周期”)来调节。
[0010]根据本专利技术，尤其是在负扭矩范围内，在目标全轮驱动系数增加时，主马达的扭矩保持恒定直至副马达的负扭矩增加以达到新的目标全轮驱动系数。
[0011]本专利技术基于以下考虑：
[0012]本专利技术从一种用于运行包括两个电驱动马达的道路耦联式全轮驱动车辆的内部测试的控制装置出发，在所述控制装置中计算形式为总和驾驶员期望(即总目标扭矩，通常基于经过滤的加速踏板操作信号)的驾驶员期望信号，该总和驾驶员期望借助“平滑转换器或者说渐变转换器(Fader)”(即在目标全轮驱动系数变化时的平滑转换功能或者说渐变转换功能)通过根据目标全轮驱动系数调节单扭矩被分配到两个轴上或两个轴的电驱动马达上。于是道路耦联式全轮驱动系统如上所述(例如没有分动器)在全轮驱动系数变化时需要适合的全轮驱动平滑转换功能。
[0013]该内部测试的平滑转换功能(其在下面结合图2更详细地解释)例如在所谓的“急踩油门(TipIn)”时或在动态的高扭矩要求下引起不舒适的猛动。
[0014]示例：如果全轮驱动系数是100％(即所要求的扭矩的100％应由主马达施加)并且通过所谓的“急踩油门”或“急加速”(Punch)(＝定义的动态扭矩要求，例如从惯性滑行运行开始)变为50％的目标全轮驱动系数，则主马达在主轴(例如后轴)上的目标力矩在总扭矩通过副马达的接入而“增加”期间必须“减小”，以便尽可能快地达到新的目标全轮驱动系数(期望分配)。
[0015]平滑转换器始终在相同的时间内工作。转换最终在扭矩的基础上进行。如果输入力矩高，则在转换时在平滑转换器速度保持不变的情况下产生高的梯度。
[0016]此外，可能的是，在负载建立中一个轴必须短时间地“减小”。这恰恰对于内燃机驱动的轴来说很难控制，因为在内燃机中必须平衡空气振动。
[0017]在图2中再次换句话解释该内部测试的平滑转换功能，以便再次用图表清楚地说明其缺点。
[0018]这些缺点通过根据本专利技术的控制装置来克服。
[0019]根据本专利技术，全轮驱动系数在没有平滑转换器的情况下阶跃式地(可以说以值1或0“数字地”)变化。
[0020]该值因此“数字地”系数化总驾驶员期望(即基于驾驶员期望信号的总和驾驶员期望作为总目标扭矩，所述驾驶员期望信号通常基于经过滤的加速踏板操作信号来确定)。这为各个轴产生一个值，该值在全轮驱动系数变化时导致主马达和/或副马达的单扭矩的变化。各单扭矩通过“速率限制器”(用于执行扭矩梯度限制功能的梯度限制器模块)连续地实现。速率限制器通过取决于驾驶员期望梯度的特性曲线来定义。该特性曲线如此被规定参数，使得主轴或主马达的扭矩在驾驶员期望梯度增加时不允许“减小”；为此，根据本专利技术，副马达(的扭矩)应“增加”并且主马达“保持不变”(verharren)。此外，主轴或主马达的扭矩
在驾驶员期望梯度减小时不允许“增加”；为此根据本专利技术，副马达应“减小”并且主马达“保持不变”。
[0021]此外，每个轴不允许承担超过驾驶员期望过滤的总和负荷冲击的负荷；也就是说，在主马达和/或副马达的单扭矩调节时的梯度通常不允许大于驾驶员期望的梯度。仅在恒速行驶(恒定的驾驶员期望梯度)的范围中允许向更高梯度(例如+/
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20RadNm/Task)的方向移动。
[0022]总之，本专利技术致力于以下效果：
[0023]1.避免比驾驶员期望的扭矩梯度更快的(单)扭矩梯度(尤其是在主马达的单扭矩调节范围内)。
[0024]2.在主马达的单扭矩调节范围内在驾驶员期望梯度为正时避免负梯度。
[0025]3.代替具有斜坡状的全轮驱动系数调节的平滑转换器，通过目标全轮驱动系数的根据本专利技术的阶跃式(“数字”)的变化，根据扭矩调节的程度，避免在平滑转换功能范围内的未定义的梯度。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于运行道路耦联式全轮驱动车辆的控制装置，所述控制装置包括至少一个电子的控制单元(3)，该全轮驱动车辆包括至少一个分配给主轴(PA)的第一驱动马达(1)作为主马达和至少一个分配给副轴(SA)的第二驱动马达(2)作为副马达，其中，所述控制单元(3)如此具有用于执行扭矩梯度限制功能的梯度限制模块(6)，使得在目标全轮驱动系数(AWD)基于定义的驾驶员期望信号(M_FP_int)变化时首先阶跃式地预定新的目标全轮驱动系数(AWD)并且其次在接下来的全轮驱动系数调节的范围中驾驶员期望信号(M_FP_int)的梯度构成用于主马达(1)和/或副马达(2)的扭矩(M_soll_1、M_soll_2)的最大允许调节的梯度限制。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，控制主马达(1)的扭矩(M_soll_1)，使得用于调节主马达(1)的扭矩(M_soll_1)的梯度的方向在目标全轮驱动系数(AWD)变化的范围内不与驾驶员期望信号(M_FP_int)的梯度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：