四轮驱动的机动车中的控制系统以及控制方法技术方案

技术编号:23630851 阅读:47 留言:0更新日期:2020-04-01 00:23
一种四轮驱动的机动车中的控制系统,所述控制系统用于将驱动力至少由所述机动车的驱动器分配到所述机动车的第一和第二轴的车轮上,所述控制系统至少包括:分配装置,所述分配装置用于将驱动力分配到所述第一和第二轴上;转速传感器,所述转速传感器用于检测所述机动车的两个轴和/或车轮的转速;中央的控制装置,所述控制装置与分配器控制装置和传感器以及车辆通信系统连接,其中,所述分配器控制装置安置在所述分配器单元上,并且执行到期望转矩上的闭环控制和到期望转速上的闭环控制,进而——与行驶相关地并且可切换地——基于在转矩和期望转矩之间的比或者在转速和期望转速之间的比,确定分配到所述第一和第二轴上的驱动力之间的分配比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】四轮驱动的机动车中的控制系统以及控制方法
本专利技术基于一种四轮驱动的机动车中的控制系统,所述控制系统用于将驱动力至少从机动车的马达分配到机动车的第一和第二轴的车轮上,所述控制系统至少包括:分配装置,所述分配装置用于将驱动力分配到第一和第二轴上;转速传感器,所述转速传感器用于检测这两个轴的相应的车轮的转速;中央的控制装置,所述控制装置与分配器控制装置和传感器以及车辆通信系统连接。本专利技术还涉及一种用于控制驱动力的方法。
技术介绍
具有四轮驱动器的机动车通常具有变速箱离合器,所述变速箱离合器用于将马达动力分配和传递到前轮和后轮上,从而所述前轮和后轮能够施加驱动力来推动机动车。通常已知的是,当将驱动力的分配比选择为,使得分配给后轮的驱动力小于分配给前轮的驱动力时,四轮驱动的机动车倾向于转向不足。还已知的是,具有四轮驱动器的机动车在光滑的地面上具有转向过度的趋势,其中于是作为对策给后轮分配较小的驱动力。从DE3879366T2中已知一种四轮驱动的机动车中的控制系统,所述控制系统用于将驱动力至少从机动车的马达分配到机动车的第一和第二轴的车轮上,所述控制系统至少包括:分配装置,所述分配装置用于将驱动力分配到第一和第二轴上;转速传感器,所述转速传感器用于检测这两个轴的相应的车轮的转速;中央的控制装置,所述中央的控制装置与分配器控制装置和传感器以及车辆通信系统连接。在此,描述了一种驱动力分配系统,所述驱动力分配系统通过如下来描述:准确地检测和分析具有四轮驱动器的机动车的行驶状态连同制动状态和在机动车的车轮和机动车所行驶的道路之间的摩擦系数或摩擦接触,以及在所检测到的行驶状态下确定待分配到前轮和后轮上的驱动力之间的最佳分配比;并且基于所确定的分配比将驱动力分配和传递到前轮和后轮上。当前实施的闭环控制策略基于驱动机器的期望转矩预设值在闭环控制器处起作用。为了将所述闭环控制器设定为使得在主轴和副轴之间产生恒定的转速差,产生大量的研发、调整和测试耗费。然而,这些必须不等于零的恒定的转速差对于车辆的行驶动力学特性具有重要意义。
技术实现思路
鉴于用于在具有四轮驱动器的机动车中分配驱动力的常规的控制系统的缺点,本专利技术的目的是,实现一种针对高的行驶动力学的要求具有良好的响应时间和简单的结构的控制系统。所述目的借助一种四轮驱动的机动车中的控制系统来实现,所述控制系统用于将驱动力至少从机动车的驱动器分配到机动车的第一和第二轴的车轮上,所述控制系统至少包括:分配装置,所述分配装置用于将驱动力分配到第一和第二轴上;转速传感器,所述转速传感器用于检测这两个轴和/或机动车的车轮的转速;中央的控制装置,所述控制装置与分配器控制装置和传感器以及车辆通信系统连接,其中所述分配器控制装置安置在分配器单元上,并且执行到期望转矩上的闭环控制和到期望转速上的闭环控制,进而——与行驶相关地并且可切换地——基于转矩和期望转矩之间的比或者转速和期望转速之间的比,确定待分配到第一和第二轴上的驱动力之间的分配比。有利的是,分配器控制装置由具有期望转矩闭环控制的组件以及用于自适应转速闭环控制的组件构成。还有利的是,至少用于自适应转速控制的组件直接附属于分配器装置。有利地,在分配器闭环控制装置和主控制装置之间的输入接口经由车辆通信来处理用于第一轴的期望力矩(M_Soll10ms)和转速的目标范围(Zielkorridor)(nFrax_Soll)或第一轴和第二轴的转速差。有利的是,控制系统可在控制模式之间切换,并且期望力矩、期望转速或这两个操纵变量是可处理的。根据本专利技术的用于将驱动力至少从机动车的马达分配到机动车的第一和第二轴的车轮上的方法借助下述特征进行,其中所述分配器控制装置闭环控制期望转矩和期望转速,进而——与行驶相关地并且可切换地——基于在转矩与期望转矩之间的比或在转速与期望转速之间的比,确定待分配到第一轴和第二轴上的驱动力之间的分配比。该方法对不同的行驶状态,如快速的转弯行驶非常灵活地做出反应。有利的是,输入闭环控制变量和输出闭环控制变量被交付给车辆通信系统,使得运行时间不对快速的闭环控制产生影响。因此也能够实现传感器的快速评估和快速闭环控制。在此,第一闭环控制回路闭环控制到期望转速上,而第二闭环控制回路闭环控制到期望力矩上。此外,第二闭环控制回路构成为比第一闭环控制回路更快地闭环控制到期望力矩上。在这两种闭环控制中的切换通过确定用于主轴的转速的范围或通过选择驾驶模式来进行。附图说明下面示例性地参考附图描述本专利技术。图1示出具有四轮驱动器的机动车与根据本专利技术的一个实施方案的控制系统的示意性俯视图;图2示出闭环控制的方案;图3示出在现有技术中的控制系统的电路图;图4示出根据本专利技术的控制系统的电路图。具体实施方式图1示意性地示出具有四轮驱动器的机动车与包含在其中的根据本专利技术的控制系统。如在图1中所示出的那样,具有四轮驱动器的机动车具有马达1和与所述马达作为单元连接的变速器2,其中马达1和变速器2共同形成驱动器。变速器2是分配器单元,所述分配器单元以本领域技术人员已知的、不同的方式方法将驱动力分配到第一驱动轴3和第二驱动轴4上。相应的驱动力经由前部的差速器5和后部的差速器6传输到主轴10和副轴20上。在该实例中,转速传感器8安置在车轮7上。车辆的驱动在此能够经由内燃机、经由一个或多个电动马达或者经由这两个驱动系统进行。控制系统分级地构造并且至少由行驶动力学的主控制设备11和分配器控制设备12构成。在所示出的实施例中,所述主控制设备11与转速传感器、车轮转速传感器连接。通信经由车辆通信系统进行,例如经由总线系统,如常用的CAN总线进行。如在大多数情况下那样,车轮转速传感器的信号通常能够由车辆的中央的控制设备复合地接收,所述中央的控制设备未在附图中示出。信号处理在该处进行。但是,也能够直接在主控制装置上使用传感器的原始信号。替选于车轮转速传感器,在传动链中例如在万向节轴或变速器上也能够使用其它转速传感器用于闭环控制。分配器控制设备12尤其用于闭环控制纵向滑移,其中基于参考变量,尤其是期望滑移预设值、操纵变量,例如期望力矩、期望电流等输出给操纵元件,例如在分配器变速器2中的离合器。控制偏差通过期望滑移与实际滑移的差值形成来形成,其中基于通过转速传感器检测到的转速来形成实际滑移值。在图2中示意性地示出对期望滑移的闭环控制。参考变量w(t)通过主控制设备11或行驶动力学闭环控制器的期望滑移预设值示出。闭环控制偏差e(t)通过期望滑移与实际滑移的差值形成而形成。实际滑移值或控制变量y(t)基于车轮转速信息形成。为了确定实际转速,同样可以使用传动链的例如在变速器和/或在驱动轴3、4上的其它转速传感器。如果所述测量部位更靠近操纵构件,即在分配器单元2上更靠近离合器的执行器定位,和/或具有比车辆转速传感器更快的发送频率,那么这是特别有意义的。靠近执行器安置的期望滑移闭环控制本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种四轮驱动的机动车中的控制系统,所述控制系统用于将驱动力至少由所述机动车的驱动器分配到所述机动车的第一和第二轴(10、20)的车轮(7)上,所述控制系统至少包括:/n分配装置(2),所述分配装置用于将所述驱动力分配到所述第一和第二轴(10、20)上;转速传感器,所述转速传感器用于检测所述机动车的两个所述轴和/或车轮的转速;中央的控制装置(11),所述控制装置与分配器控制设备(12)和传感器(8)以及车辆通信系统连接,其特征在于,所述分配器控制设备(12)安置在所述分配器单元(2)上,并且执行到期望转矩上的闭环控制和到期望转速上的闭环控制,进而——与行驶相关地并且可切换地——基于在所述转矩和所述期望转矩之间的比或者在所述转速和所述期望转速之间的比,确定待分配到所述第一和第二轴(10、20)上的驱动力之间的分配比。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170724 DE 102017212650.71.一种四轮驱动的机动车中的控制系统,所述控制系统用于将驱动力至少由所述机动车的驱动器分配到所述机动车的第一和第二轴(10、20)的车轮(7)上,所述控制系统至少包括:
分配装置(2),所述分配装置用于将所述驱动力分配到所述第一和第二轴(10、20)上;转速传感器,所述转速传感器用于检测所述机动车的两个所述轴和/或车轮的转速;中央的控制装置(11),所述控制装置与分配器控制设备(12)和传感器(8)以及车辆通信系统连接,其特征在于,所述分配器控制设备(12)安置在所述分配器单元(2)上,并且执行到期望转矩上的闭环控制和到期望转速上的闭环控制,进而——与行驶相关地并且可切换地——基于在所述转矩和所述期望转矩之间的比或者在所述转速和所述期望转速之间的比,确定待分配到所述第一和第二轴(10、20)上的驱动力之间的分配比。


2.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述分配器控制装置(12)由具有期望转矩闭环控制的组件以及用于适应性转速闭环控制的组件(13)构成。


3.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,至少用于适应性转速闭环控制的所述组件(13)直接附属于所述分配器装置(2)。


4.根据权利要求1所述的控制系统,其特征在于,在分配器闭环控制装置和中央的所述控制装置(11)之间的输入接口经由车辆通信来处理所述第一轴的期望力矩(M_Soll10ms)以及转速(nFrax_Soll)的目标范围或所述第一和所述第二轴的转速差。


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【专利技术属性】
技术研发人员:萨沙·格尔默格奥尔格·戈特斯贝格尔
申请(专利权)人:麦格纳动力系有限两合公司
类型:发明
国别省市:奥地利;AT

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