CN102947119A

CN102947119A - 机动车辆传动系统的运行方法

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Publication number: CN102947119A
Application number: CN2011800284652A
Authority: CN
Inventors: P·费布雷尔; N·罗马尼; P·圣鲁普
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2031-04-11
Also published as: FR2958591A1; BR112012025633B1; FR2958591B1; EP2558322B1; WO2011128568A1; US9037363B2; RU2012147776A; CN102947119B; US20130110359A1; BR112012025633A2; RU2561484C2; EP2558322A1

Abstract

机动车辆（10）的传动系统（18）的运行方法，该传动系统包括机械式联接传动系统的第一轴（17）和第二轴（19）的装置（11），该联接装置的状态限定多个传动模式，其特征在于，该传动系统包括控制传动方式的选择的脉冲型按钮；在车辆失速之后，车辆重新起动后有效的传动模式是在车辆失速之前有效的模式。

Description

机动车辆传动系统的运行方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行（操作）机动车辆的四轮驱动式传动系统的方法。本发明还涉及一种以这种模式运行的传动系统。本发明还涉及包括这种传动系统的车辆。本发明最后涉及一种计算机程序。

本发明适用于装备有受控式四轮驱动传动系统（4×4）的车辆。这种类型车辆的目的是增强尤其是在起动时也就是说当车辆开动时和当越障时的服务例如性能和可驾驶性。

背景技术

四轮驱动式的传动系统众所周知，其中用于机械式将前轴联接到后轴上的电磁控制式装置（联轴器）能按照限定传动系统的三种运行模式的三种状态运行：

-第一传动模式，其中只有一部分（可变的）来自扭矩源（机动车辆的发动机）并预定用于后轴系统的最大扭矩能力被有效地传送到后轴系统，该第一模式叫做“自动4×4”模式，相当于所谓的“受控制的”联轴器，也就是说联轴器的控制系统自动地管理它的运行，尤其是被传送或可传送的扭矩的量，

-第二传动模式，其中全部来自扭矩源并预定用于后轴系统的最大扭矩能力实际上传送到后轴系统；该第二模式叫做“全地形4×4”模式，相当于所谓的“闭合的”联轴器，也就是说它被锁定在限定固定的可传动最大扭矩值的状态，锁定优选的是电气锁定，

-第三传动模式，其中没有来自扭矩源的扭矩（或有可忽略的扭矩）传送到后轴系统；该第三模式叫做“4×2”模式，相当于所谓的“打开的”联轴器，也就是说联轴器无效或仅传送可忽略的扭矩量。

因此，驾驶员应当基于他或她与4×4模式选择按钮的相互作用知道车辆的4×4模式目前的功能状态。车辆必需还能将某个信息例如4×4联轴器的升温变热或4×4系统的故障传递给驾驶员。该系统还必需能检查施加到联轴器上的速度和温条条件的适应性。因此，需要MMI接口装置和解析施加到装备有4×4传动系统的车辆上的驾驶员的要求。

文献FR2885427公开了一种用于机动车辆的监测和/或控制设备的装置，它具有按钮和触垫。

文献WO99/20483公开了一种在电动车辆的仪表板上的设备控制按钮。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于运行（操作）传动系统的方法，该方法能解决上述问题并改善现有技术中已知的运行模式。尤其是，本发明提出的运行方法能增强驾驶舒适性并且避免任何不便或部分驾驶员对其车辆的疑惑，以使驾驶员能将精力集中在驾驶上。

本发明的方法管理机动车辆的传动系统的运行，该传动系统包括用于机械式联接传动系统的第一和第二轴的装置，该联接装置的状态限定多种传动模式。传动系统包括控制传动模式的选择的脉冲式按钮，在车辆失速后，随着车辆的重新起动而有效的（起作用的）传动模式是车辆失速前有效的模式。

该方法可以包括将在失速时有效的传动模式存储在存储器中的步骤和将该传动模式在该存储器中保持有限的持续时间例如等于30秒的步骤。

本发明还涉及一种计算机可读数据存储介质，计算机程序存储在该介质上，该计算机程序包括用于实施上述方法的步骤的计算机程序代码装置。

按照本发明，机动车辆的传动系统包括用于机械式联接传动系统的第一和第二轴的装置，该第一轴被默认地驱动，该第二轴根据联接装置的状态被任选地驱动。该系统包括用于实施上述方法的硬件和/或软件装置。

按照本发明，机动车辆包括上述传动系统。

本发明还涉及计算机程序，该计算机程序包括当该程序在计算机上运行时适合于实施上述方法的步骤的计算机程序代码装置。

附图说明

附图作为示例示出本发明的运行方法的实施方案和本发明的传动系统的实施例。

图1是本发明的机动车辆包括具有四个驱动轮的四轮驱动传动系统的实施例。

图2是管理本发明的传动系统的运行并使之能实施本发明的运行方法的电子构造的示意图。

图3是在计算机中实施的不同处理程序块的详细示意图。

图4是翻译用于准备限定有效传动模式的信号的逻辑的程序块的示意图。

图5是翻译在特定条件下从第一传动模式向第二传动模式的自动切换逻辑的程序块的示意图。

图6是翻译准许从第二传动模式返回到第一传动模式的逻辑的程序块的示意图。

图7是翻译用于建立涉及传动系统并预定用于车辆驾驶员的信息信号的逻辑的程序块的示意图。

具体实施模式

图1中所示的本发明的机动车辆10的实施例包括四轮驱动式、尤其是受控的四轮驱动式传动系动18的实施例和制动系统13。该传动系统和该制动系统经由计算机12通过总线16连结到车辆的其余部分15。

传动系统18主要包括机动车辆的车轮的第一轴17例如前轴、机动车辆的车轮的第二轴19例如后轴、用于例如带有电磁控制装置地机械联接第一轴和第二轴的装置11（联轴器）和用于该机械联接装置的状态的控制系统60。该控制系统包括计算机12和用于控制传动系统的运行模式的选择的装置14特别是按钮。

传动系统连接到用于驱动机动车辆的扭矩源（驱动车辆的发动机）。

尽管未示出，但传动系统包括用于确定车辆状态变量的装置，例如用于获取每个车轮旋转速度的装置、用于获取联轴器的温度的装置、用于获取车辆的不同设备的状态信息的装置、特别是用于获取关于某些计算机的故障和活动的信息的装置及电子或自动计算装置。该传动系统包括由使用者（例如在仪表板上）选择系统运行模式特别是第一“自动4×4”模式、第二“全地形4×4”模式或第三“4×2”模式的装置，用于从车辆和/或系统的状态变量检测驾驶员的指令和行驶状况（加速、制动、滑移等）的装置以及用于根据由驾驶员选择的模式、驾驶员指令和车辆的行驶状况将系统转换到确定的模式的控制装置。该传动系统—尤其是机械联接装置的控制系统—还包括所有使之能实施作为本发明的主题的方法的硬件和/或软件装置。尤其是，控制系统—特别是计算机—可包括计算机程序，该计算机程序包括适于实施本发明主题的方法的步骤的计算机程序代码装置。

在传动系统中，第一轴（例如前轴，相应地后轴）由扭矩源默认驱动。相反，第二轴（例如后轴，相应地前轴）仅任选地根据联轴器的状态驱动。

在这方面，按照联轴器的状态，传动系统提供下面三种运行模式：

-第一传动模式，其中只有一部分（可变的）来自扭矩源并打算用于第二轴的最大扭矩能力实际上传送送到第二轴；该第一模式叫做“自动4×4”模式，相当于所谓的“受控的”联轴器，也就是说联轴器的控制系统自动地管理它的运行，尤其是所传送的或可传送的扭矩的量，

-第二传动模式，其中来自扭矩源并预定用于第二轴的最大扭矩能力全部实际上传送到第二轴；该第二模式叫做“全地形4×4”模式，相当于所谓的“闭合的”联轴器，也就是说它被锁定处于限定一固定的可传送最大扭矩值的状态，

-第三传送模式，其中没有扭矩或仅有来自扭矩源的可忽略的扭矩传送到第二轴；该第三模式叫做“4×2”模式，相当于所谓的“打开的”联轴器，也就是说联轴器无效（不起作用，不活动）或仅传送可忽略的扭矩。

在技术上，联轴器可以是摩擦型，也就是说它包括旨在相互接触以传送扭矩的摩擦盘和使这些盘分离或相互接触的致动器装置。该致动器装置由计算机12控制。联轴器尤其可以是电流控制式多盘离合器。

如图2中所示，控制系统60优选包括第一模块61，以用于收集传动系统内部和/或外部的各种信息，尤其是车辆速度、联轴器的温度和传动模式选择控制装置的状态，涉及某些设备的故障的信息，涉及某些计算机的活动的信息。然后将该信息在计算机12中进行处理，然后将信息信号例如可视和/或可听信号通过供驾驶员注意的信息装置63输出。

如图3中所示，计算机12实施为多个模块。第一模块64过滤和处理计算机所接收的信息。第二模块65利用该信息来解析驾驶员的需求并确定将由传动系统实施的操作，第三模块66基于第二模块的结论确定必须输出供驾驶员注意的信息。

在第二模块65中，第一块67对待传送给驾驶员的信息进行编码，第二块68管理必须由传送模式选择控制装置的状态作出的解析和第三块60管理传动系统以具体传动模式运行的授权。

下面参照图4-7说明本发明的运行方法的实施方案。

信号V_Failure_Class代表4×4传动系统或车辆的故障的可能种类。例如，该信号可取0和3之间的数值，其中0表明没有严重的故障，3表明最严重的故障。下表列出信号值与故障的严重性的对应关系：

V_Failure_Class	含义
		0	未检测到故障
1	不影响4×4功能的故障
		2	对4×4功能有小的影响的故障
3	对4×4功能有严重影响的故障

信号V_Failure_Class由一组4×4功能模型的故障检测功能生成。它能从测量、从计算机或简单地通过组合一个或多个其它状态信号或数值的状态简单算法构成。根据所识别的问题的性质，给它分配一4×4功能影响分类，并因此给它分配数值。

具有两个分量—即Ignition/MOS—的信号代表车辆和计算机12的运行的状态。更准确地说，它给出了计算机的活动的不同状态。下表示出这些分量的可能不同数值：

Ignition

V（V_Ignition）	数值	含义
			Ignition on	0	开关断路
Ignition off	1	开关接通

MOS

MOS（V_Masteroperationstate)	数值	含义
			MasterState_Standby	0	未限定的状态
MasterState_Init	1	初始化
			MasterState_Run	2	运行
MasterState_Shutdown	3	停止

输出信号V_flag_x_MMILed使之能对将通过人-机接口、尤其是通过其显示器和/或声音装置如车辆仪表板的元件或扬声器回放给驾驶员的信息进行编码。

该信号通过前述输入信号—即包含故障信息的信号V_Failure_Class和包含计算机和/或车辆活动状态信息的信号Ignition/MOS—以及附加输入信号形成。该信号的形成例如使用图7中所示的表50实施。该表翻译例如可用于所有可能组合的四输入状态矩阵。

信号V_Failure_Class的嵌套使之有可能基于一个或更多故障水平在有或没有这些故障水平的趋势进展的情况下调节乘客舱内的信号发送。

因此信号V_flag_x_MMILed使之有可能适应情况并将合适的可视或可听信号返回到乘客舱。这能通过声音报警和/或乘客舱中或服务键的仪表板上指示灯的闪烁或稳定的显示表征例如表示严重故障的信号。

代表系统的活动状态的点火信号（车辆打火）例如表明，如果车辆未准备好，则在初始化或停止阶段期间仪表板必须没有显示。

使用Ignition和/或MOS信号来形成信号V_flag_x_MMILed使之有可能在乘客舱中回放信息，例如在发光二极管的仪表板上显示。例如，当点火开关断开（Ignition OFF）时，计算机不必像电气和/或电子系统的其余部分那样开始休眠。在这种情况下例如可能期望的是，不想在仪表板上显示目前传动模式选择状态，而是关掉指示灯或者简单地根据某些情况或初始化水平显示特定的状态。

应该注意，输出信号V_flag_x_MMILed随着对驾驶员请求的传动模式进行翻译的信号V_flag_x_DriverDemand而变化。尽管待回放给驾驶员的信息及他或她的传动模式请求是互补的，但谨慎地施加一定的冗余以便将目前传动模式信息的回放锁定在乘客舱中，以消除任何模糊性并遵守在修改信号V_flag_x_DriverDemand的构造的情况下的规格。这种冗余或这种依赖关系有助于驾驶员信息功能的健壮性。

在本发明的控制方法的一个实施方案中，可将传动系统的运行锁定在传动装置的“全地形4×4”运行模式。当控制传动系统的运行模式的按钮通过脉冲运行时，也就是说当控制按钮上每个脉冲都能实现从一种运行模式到另一种运行模式的转变时，也许存在这种可能性。

因此，当驾驶员选定了“全地形4×4”模式时，在点火断路的情况下，尤其是在发动机已失速（在全地形使用中很平常）之后，如果驾驶员在前面的点火断路之后再次接通点火和然后在TLock-Latch秒内重新起动，则将“全地形4×4”模式存储并保持。该TLock-Latch持续时间在最后调节的过程中进行调节、应大于在失速之后重新起动发动机所需的持续时间并且代表发动机失速或开关的临时断路的时间阈值，该时间阈值是真正仔细考虑并因此不输送涉及这种愿望的任何模糊性。例如，TLock-Latch持续时间具有数值为30秒。如果点火保持断路超出该持续时间，则系统开始处于“自动4×4”模式，而假定它是不同的运行阶段。因此驾驶员必须用控制按钮重新选择“全地形4×4”模式。

该功能受益于下述事实，即，计算机在开关断路之后花一定的时间来断电，以便更安全和/或保护机械构件。可以例如利用该时间来计算它们的温度而不是测量温度，并等待这些构件冷却。因此计算机仅在最少时间（在最终调节阶段中确定）之后断电，该最小时间由于上述原因可能变动较大。例如，可以认为该最少断电时间为120秒。如果开关断路，则该功能使之有可能将最后选择的模式在存储器中保持一定时间，即TLock-Latch。这使得能例如在发动机失速的情况下中断和再次接通点火开关而不失去以前传动模式的记忆，从而避免混乱并增加使用者的舒适。

在本发明的控制方法的实施方案中，不能将“全地形4×4”运行模式在超出第一速度阈值时保持。实际上，在超出该第一速度阈值时，存在向“自动4×4”模式的立即并可能是确定的（没有来自驾驶员的特殊作用）改变。作为其补充，本发明的控制方法可以是这样，在超过第二速度阈值（低于第一速度阈值）之后，该超过持续一时间，尤其是不中断的时间，优选地在30秒和5分钟之间例如50秒，该控制方法强制如上所述的、到“自动4×4”运行模式的改变。

下面参照图5更详细地说明允许前述的从“全地形4×4”模式到“自动4×4”模式的切换过程的逻辑的一个实施例。

-在逻辑分支51中，检查传动系统运行模式控制按钮的状态，以确保它没有不同于“全地形4×4”或“自动4×4”位置。

-在逻辑分支52中，进行试验一定持续时间，以确定车辆速度（测量的或计算的）是否大于第二极限速度。该持续时间P_tng_S_LockHoldTime可例如设为50秒。在图5的例子中，第二阈值速度设定在例如50Km/h。实际上。这种速度阈值能认为是适度地高但在一持续时间内不与“全地形4×4”模式或全地形越障驾驶兼容。

-在逻辑分支53中，进行试验以确定车辆速度（测量的或计算的）是否大于能从基于变量的计算得到的第一极限速度，该第一极限速度u_VSEndl_ock能采取90Km/h的数值。因为该速度严格地与“全地形4×4”模式不相容，因而立即转变到“自动4×4”模式。而且，MOS信号必须严格地等于模式2=在该偶发事件中运行。

-在逻辑分支54中，进行试验以检测对4×4联轴器过热阈值的超过，该离合器过热阈值为clutchOverheatStatus=TempState_Overheat。

-在逻辑分支55中，进行试验以检测任何故障：V_Failure_Class具有大于或等于1的水平。

下面参照图6更详细的说明允许如上所述的从“自动4×4”模式向“全地形4×4”模式的返回的逻辑的实施例。对于这种返回，在“全地形4×4”运行模式选择控制按钮上需要前面的脉冲，且必须满足下列所有条件：

-车辆速度在阈值u_VSEndl_ock下（逻辑分支56）。

-联轴器不过热：ClutchOverheatStatus与TempState_Overheat不同（逻辑分支57）。

-系统无故障：V_Failure_Class具有小于1的水平（逻辑分支58）。

至于信号V_flag_x_MMILed，尤其如图4中所示，应该注意，对传动系统运行模式进行翻译的信号DriverDemand依赖于代表4×4传动模式故障或问题种类的信号V_Failure_Class。例如，对于其中四轮驱动模式不相容的最严重情况来说，本发明的控制方法接管传动系统运行模式选择控制按钮。因此，例如，当驾驶员请求“自动4×4”或“全地形4×4”运行模式时，在有问题的情况下，“4×2”运行模式也许是有效的。对于一个或多个其中故障严重性较轻的故障模式来说，该控制方法可以例如仅准许“4×2”模式和“自动4×4”模式，而防止使用“全地形4×4”模式。

本发明的控制方法集成到其硬件构造如下的传动系统中：

-包括至少一个传动系统运行模式选择控制按钮，

-其中测量或估计4×4联轴器的温度，

-其中测量或估计车辆的纵向速度，

-其中存在可听或可视的当前模式回放显示，例如，仪表板上的发光二极管显示。

Claims

1.一种运行机动车辆（10）的传动系统（18）的方法，该传动系统包括用于机械式联接该传动系统的第一轴（17）和第二轴（19）的装置（11），该联接装置的状态限定多个传动模式，其特征在于，该传动系统包括对传动模式的选择进行控制的脉冲型按钮；在车辆失速之后，车辆重新起动后有效的传动模式是车辆失速之前有效的模式。

2.如权利要求1所述的运行方法，其特征在于，该方法包括将在失速时有效的传动模式存储在存储器中的步骤，以及将该传动模式在该存储器中保持一限定的持续时间例如等于30秒的步骤。

3.计算机可读数据存储介质，计算机程序存储在该介质上，该计算机程序包括用于实施如前述权利要求之一所述的方法的步骤的计算机程序代码装置。

4.一种机动车辆（10）的传动系统（18），该传动系统包括用于机械式联接传动系统（18）的第一轴（17）和第二轴（19）的装置（11），该第一轴被默认地驱动，该第二轴根据联接装置的状态被选择性地驱动，其特征在于，该传动系统包括用于实施如权利要求1或2所述的方法的硬件装置和/或软件装置。

5.一种机动车辆（10），包括如权利要求4所述的传动系统（18）。

6.一种计算机程序，包括当该程序在计算机上运行时适合于实施如权利要求1或2所述的方法的步骤的计算机程序代码装置。