CN100377900C - 运行汽车的方法、装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种方法、一种装置、以及它们在汽车运行中的应用。要求进行权利保护的装置为将一个起动器发电机安置于曲轴的两个离合器之间。为了起动内燃马达，该起动器发电机在一个时间点被激活，在该时间点上变速器侧离合器过渡为滑动状态。

Description

运行汽车的方法、装置及其应用

本发明涉及一种运行汽车的方法、装置及其应用，该汽车在动力传动系统中具有一个驱动马达和一个变速器。

根据图1，汽车1具有一个驱动单元2，如一个马达或者内燃机。此外，在汽车1的动力传动系统中安置有一个转矩传递系统3和一个变速器4。在该实施例中，转矩传递系统3安置于马达和变速器之间的能量流中，其中马达的驱动转矩通过转矩传递系统3传送到变速器4上，并由该变速器4从输出侧传递给一个从动轴5、再到一个后置的轴6及这些车轮6a上。

转矩传递系统3构造成离合器，如摩擦式离合器、片式离合器、磁粉离合器或者变矩器跨接离合器，其中，离合器可以是一个自调节的或者磨损补偿的离合器。变速器4是一个动力无中断换档变速器(USG)。根据本发明的构思，变速器也可以是一个自动操作变速器(ASG)，它可借助于至少一个致动器自动操作地换档。对于自动操作变速器，普遍理解为一个通过牵引力的中断来换档的自动的变速器，并且在该自动的变速器中变速器变速比的换档过程借助于至少一个致动器来控制执行。

此外，还可以将一个自动变速器用作USG，其中，一个自动变速器是一个在换档过程中基本上无牵引力中断的变速器，并且一般由行星齿轮变速器级构成。

另外，也可以使用一个可以无级调节的变速器，如锥盘缠绕接触装置变速器。自动变速器也装备一个安置于输出侧的转矩传递系统3，如离合器或者摩擦式离合器。转矩传动系统3另外还可以作为起动离合器和/或换向用的换向离合器(Wendesatzkupplung)和/或安全离合器，带有可有目的地控制的可传递的转矩。转矩传递系统3可以是一个干摩擦式离合器，也可以是一个湿态下运转的摩擦式离合器，如在液体中运转。同样也可以是一个变矩器。

转矩传递系统3具有一个驱动侧7和一个输出侧8。其中，一个转矩从驱动侧7传送到输出侧8上，其方式是例如借助于压盘3b、盘形弹簧3c和分离轴承3e以及飞轮3d向离合器从动盘3a施加作用力。为了施加力，分离杆20借助于一个操作装置、诸如致动器被操作。

转矩传递系统3的控制，通过一个控制单元13来进行，例如一个控制仪，它可以包括控制电子电路部分13a和致动器13b。在另一个有利的实施形式中，也可以将控制电子电路部分13a和致动器13b安置于两个不同的构件、如壳体内。

控制单元13可以包括控制电子电路部分和功率电子电路部分，来控制致动器13b的驱动马达12。这样，可以有利地实现，系统需要用于带有电子电路部分的致动器13b的构件空间作为唯一的构件空间。致动器13b由驱动马达12组成，例如一个电机，其中，电机12通过一个传动装置对一个控制缸11施加作用，所述传动装置可以是蜗轮蜗杆传动装置、圆柱齿轮传动装置、曲柄传动装置或丝杠传动装置。对于控制缸11的作用可以直接地、或者通过一个杆来实现。

致动器13b的输出部件、如控制缸活塞11a的运动由一个离合器行程传感器14进行检测。它检测一个参数的位置、或方位、或速度、或加速度，该参数正比于离合器的位置或者说接合位置、或者是速度或加速度。控制缸11通过一条压力介质管道9、如液压管道，与从动缸10相连接。从动缸的输出元件10a与分离装置20、如一个分离杆作用连接，因此从动缸10的输出部件10a的运动使得分离装置20也发生运动或者倾动，由此来控制可由离合器3传递的转矩。

为了控制转矩传递系统3中可以传递的转矩，致动器13b可以由压力介质操作，即，它可以具有一个压力介质控制缸和从动缸。压力介质可以例如是液压流体或者气动介质。压力介质控制缸的操作通过电机实现，其中作为驱动元件12设置的电机能够被电子控制。致动器13b的驱动元件12除可以是电机式驱动元件以外，还可以是另外的例如压力介质操作的驱动元件。另外，为了调节元件的位置，可以使用磁致动器。

在摩擦式离合器中，可以传递的转矩的控制，能够通过压紧处于飞轮3d和压盘3b之间的离合器从动盘上的摩擦片有目的地实现。通过分离装置20、如一个分离叉或者一个中心分离器的位置，能够有目的地控制压盘3b、或者说摩擦片上所施加的作用力，其中，压盘3b可在两个终端位置之间运动，并能够任意地进行调节和固定。一个终端位置对应于完全接合的离合器位置，而另一个终端位置对应于完全脱开的离合器位置。为了控制可传递的转矩，它例如低于当前存在的马达转矩，可以例如控制压盘3b的位置，它处于两个终端位置之间的一个中间区域中。离合器可以借助于对分离装置20的有目的的控制被固定于该位置上。但是，也可以控制可传递的离合器转矩，它确定地位于当前待传递的马达转矩之上。在这种情况下，能够传递当前待传递的马达转矩，其中，在动力传动系统中的如转矩峰值形式的转矩不一致性被阻尼和/或被隔离。

为了控制转矩传递系统3，另外使用了一些传感器，由它们至少时段性地监测整个系统的重要的量、并提供进行控制所必需的状态量，信号和测量值，并送往控制单元进行处理。其中，可以设置或可以存在与其它的电子单元的信号连接，如马达电子电路、或防抱系统(ABS)或防滑控制(ASR)的电子电路等。这些传感器检测例如转速，如车轮转速、发动机转速，负载杆的位置，节气门位置，变速器的档位，换档意图和其它的汽车专门的特征。

图1显示，可以使用节气门传感器15、马达转速传感器16及转速传感器17，而检测数据或者说信息传送到控制仪13。电子单元，如计算机单元、控制电子电路部分13a对系统输入参数进行处理，并向致动器13b发出控制信号。

变速器构造成有级变速器，其中变速比级借助于一个换档杆18来改变，或者该变速器借助于该换档杆18进行控制或操纵。另外，在手动换档变速器的换档杆18上，安置至少一个传感器19b，由它检测换档意图和/或档位，并传送给控制仪13。传感器19a铰接于变速器上，检测当前的档位和/或换档意图。使用两个传感器19a、19b中的至少一个能够进行换档意图识别，方式是所述传感器是一个力传感器，由它检测作用于换档杆18上的力。另外，也可以将该传感器制作成位移传感器或位置传感器，其中控制单元由位置信号随时间的变化来识别换档意图。

控制仪13与所有的传感器至少在一些时间内进行信号联络，并处理这些传感器信号和系统输入参量，其方式方法为：根据当前的运行点，控制单元向所述至少一个致动器13b发送出控制或调节命令。致动器13b的驱动马达12，如电机，从控制离合器操纵的控制单元那里获得一个调节量，后者与一些测量值和/或系统输入参量和/或所连接的传感系统的一些信号有关。为此，在控制仪13内以硬件和/或软件形式实施一个控制程序，它对输入的信号进行计算处理，并根据比较和/或功能和/或特征曲线组计算或确定这些输出值。

控制仪13以有利的方式提供一个转矩确定单元、一个档位确定单元、一个滑动确定单元和/或一个运行状态确定单元，或者它与这些单元中的至少一个建立信号联络。这些单元能够通过控制程序作为硬件和/或软件起作用，因此借助于输入的传感器信号，汽车1的驱动单元2的转矩、变速器4的档位，以及在转矩传递系统3的范围中存在的滑动和汽车1的当前运行状态能够被确定下来。档位确定单元根据传感器19a和19b的信号得出当前所置入的档。其中，传感器19a、19b被铰接于换档杆和/或变速器内的执行机构上，如铰接于一个中心换档轴上、或者变速叉轴上，并对它们进行检测，如这些构件的位置和/或速度。另外，可以将一个负载杆传感器30安置在负载杆30上，如在一个加速踏板上，它检测负载杆位置。另一个传感器32的功能是作为怠速开关，也就是说，当操作了负载杆30或者说加速踏板时，该怠速开关32接通，而当未操作负载杆30时它断开，因此通过这个数字信息能够确认是否操作了负载杆30。负载杆传感器31检测负载杆30被操作的程度。

图1中，除了负载杆30及与它相连接的传感器外，还示出了一个制动操纵元件40，用来操纵常用制动器或驻车制动器，如刹车踏板、手刹杆，或者驻车制动器的一个手动或脚动操纵元件。在操纵元件40上安置至少一个传感器41，它监视该操纵元件的操纵情况。该传感器41例如可以构造成数字式传感器，如开关。其中，它检测刹车操纵元件40是否被操作。一个信号器、如刹车灯可以与此传感器41信号连接，该刹车灯给出刹车被操纵的信号显示。这一点既可以用于常用制动器、也可以用于驻车制动器。不过，该传感器41也可以构造成模拟信号传感器，其中，这样的传感器、如电位计，测得刹车操纵元件41被操作的程度。该传感器也可以与一个信号装置信号连接。

以下对本发明的一个构造进行说明，其中建议一种用于带有一个曲轴起动器发电机的汽车动力传动系统的合适控制。

提出用于控制汽车动力传动系统的方案，该动力传动系统包括例如一个内燃机、一个位于两个离合器之间的曲轴起动器发电机和一个自动操作变速器(ASG)。

通过使用一个起动器发电机所获得的优点，一方面是增加了司机的舒适性(其中，阻尼了扭转震动)，另一方面是能够回收能量(再生)。

一种具有特殊优点的构造中，起动器发电机定位于一个曲轴上的两个离合器之间，原因是这样能够将内燃马达在推进阶段(Schubphase)过程中与从动机构脱联，以便通过电力制动回收能量。这种构造下面还要描述。

在这种构造中，需要注意的是：内燃马达在一个再生阶段结束时，应当被起动，而司机不会感受到冲击。同样的情况也出现于仅仅通过电机进行起步的过程中，为提高牵引力而接通内燃马达。这种情况可能在上坡起步或者电池充电很少时呈现必要性。

为了能够确定在起步过程中，应当何时接通内燃马达，必需要定义具有实际意义的判据。

根据本发明的一种扩展，汽车起步，可以根据司机的意愿，单纯通过电动来完成，也可以用内燃马达辅助进行。司机意愿可以通过多种途径直接获得。例如，根据行驶程序开关的位置，通过起步模式来决定应当如何进行起步。例如，在执行节约-程序时，可以设置纯粹的电动起步；而在激活运动-程序时，可以规定使用内燃马达起步、或者也可以与电动驱动结合起来进行起步。还可以选择其它的组合。

另一种可能性是计算加速踏板位置。在进行电动起步的过程中，可以接通内燃马达，比如当按下一个自动跳合开关(KICKDOWN-Schalter)超过一定时间。此外，实现内燃马达的接通，还能够当加速踏板位置超过某个阈值，和/或超过另一个阈值一定时间时进行。也可以考虑当加速踏板位置随时间的变化超过一个确定的正值时，将内燃马达激活。最后，也可以对上述的可能性及其它可能性进行任意组合。

本发明的另一个扩展例的设计中，起步时能够将内燃马达接通，当例如控制装置查觉所提供的牵引力与司机的期望不符，这可以优选通过一个比较来确定，该比较是，对汽车的纵向加速度与所推测的加速度的比较，其中，汽车的纵向加速度可以例如借助于车轮转速随施加的变化来计算，而所述推测的加速度则是根据借助于内燃马达、电机和离合器的转矩计算的牵引力推测的。比如，当实际的汽车加速度比根据计算的牵引力所假定的加速度在超过一定的持续时间上低出一个确定的量，就会开始接通内燃马达。

在本发明的另一个构造的范围内，通过对两个离合器的有目的的控制，能够在不明显影响司机舒适度的情况下，实现内燃马达的激活。在变速器侧的离合器已被打开后激活马达的设想，因为与其相关的牵引力的中断是不能接受的。因此，较好的解决方案是在变速器侧的离合器已经被有目的地置于滑动状态下之后，接通内燃马达。在该阶段中，将从动部分与驱动部分脱联。这样，为此可以通过变速器侧的离合器的摩擦转矩，将输出转矩保持在司机能够接受的水平上。

本发明策略(Strategie)的一种可能运行过程可以如下实施。

首先识别该“内燃马达的激活”状态。如果变速器侧的离合器处于一种粘附状态，在变速器侧的离合器上可传递的转矩被这样降低，直到离合器过渡到滑动状态下。这种降低既可以通过转矩控制、也可以通过位移控制在该离合器的调节装置上来实现。

如果肯定地达到了滑动阶段(锁定时间，最小滑动)，可用电机接通内燃马达。这优选通过受控的马达侧离合器的闭合、如借助于转矩控制、位移控制等来实现。

在变速器侧的离合器的滑动状态应当被保持，直到马达侧的离合器过渡到粘附状态、并且在此使可能产生于内燃马达和电机内的振动被足够衰减下来。

滑动阶段可以通过滑动监测而保持输出转矩恒定不变来保持住。特别有利的是为变速器侧离合器设置一个滑动调节器。在此，输出转矩通过该离合器上的摩擦转矩根据司机的意愿力矩进行调节。滑动的大小选择，应当使得一方面避免不期望出现的粘附，另一方面保持该离合器上的功率损失很低。

当滑动阶段结束时(条件见往前第二段)，内燃马达和电机被加速，其中通过有目的的接合达到变速器侧离合器的粘附。变速器侧离合器的控制在这里可以根据该接合在起步或者换档过程中在汽车中通过自动的离合器操作来实现。

本发明的该方法，不仅可以优选使用于起步过程中，还可用于再生阶段的结束中。

图2中示意性示出了一种可能的配置，其中在两个离合器之间安置了一个起动器发电机。其中，以M1至M4标示了直流电机。此外，MC为主缸，SC为辅助缸，而CSC为同心安置的辅助缸。

以下对本发明的另一个构造进行说明，其中建议了例如在具有滑动离合器的起动器发电机的汽车中的脉冲起动。

为了使用起动器发电机，具有不同的可能构造方式。一种构造可能在图3中示出。这里，起动器发电机安置于两个离合器K1和K2之间。离合器K1将起动器发电机与内燃马达连接起来，而离合器K2则将起动器发电机与变速器连接起来。

有不同的行驶状态，如利用电机起步时，其中离合器K2传递一个转矩。不过，其中的离合器K1打开着，并且内燃马达也未激活。这种情况下，当内燃马达应当接通时，可以闭合离合器K1来起动内燃马达。

在离合器的这种闭合时，现在可以对转矩进行控制，其方式是司机尽量少对或者不对动力传动系统施加反作用。就控制技术而言，这一点不容易掌握，尤其是考虑到可利用的控制和信号精度的因素。

因此，本发明中建议：优选在起动过程中，使离合器K2滑动地运行。这样，在直到起动过程结束一直保持滑动＞0的条件下，能够确保起动器发电机-/内燃马达侧的转矩变化，不会作用到动力传动系统上去。

根据本发明的一种优选的扩展，能够按照如下所述方式来实施一种可能的起动过程：

1.内燃马达停车，离合器K1打开，离合器K2闭合，没有滑动，汽车仅仅依靠电机驱动。

2.离合器K2和起动器发电机受到控制，使得尽量没有冲击地在K2上调节出轻微的滑动。传递到K2上的转矩，应当几乎正好如同此前电机输出的驱动转矩那么大。

3.提高起动器发电机的转矩，同时离合器K1闭合。这里允许离合器转矩K1不(明显地)超过起动器发电机的附加转矩。马达被起动。

也可以考虑修改起动过程，来使其进一步优化。

替代的设计中，可以首先将起动器发电机加速到更高的转速上，其中离合器K2继续传递恒定的转矩。之后，闭合离合器K1。由离合器K1传递的转矩，现在可以大大高于起动器发电机的辅助转矩。由此对其进行制动，并将动能由起动器发电机传递给内燃马达用于起动过程。在此，应当注意：离合器K2一直继续在滑动中运行，即起动器发电机的转速没有降低到变速器的变速器输入转速以下。

还可以考虑其它的可能性，只要起动器发电机处于再生运行状态下。在此，对这种情况来说，关键的一点是：离合器K2处于滑动中。

所建议的控制策略，能够优选使用于混合动力汽车中，在具有电换档变速器(ESG)或者类似物的汽车中。

以下对本发明的下一个构造进行说明，其中提供了一种合适的方法，来优选对一个系统内马达侧的离合器进行控制，该系统具有一个起动器发电机、一个内燃马达，一个双离合器(Zweifachkupplung)，和一个自动操作变速器(ASG)。

本发明的一个任务是：实现对马达侧的离合器控制的方法，通过该方法能够舒适地接通内燃马达。

在具有一个起动器发电机、内燃马达、双离合器和自动操作变速器(ASG)的系统中，如已经在图2中示出的那样，马达侧的离合器的作用首先是激活内燃马达。除了在汽车静止状态时借助内燃马达和起动器发电机起步，接通内燃马达外，在行驶的汽车中，在下面情况下也需要接通内燃马达：

再生阶段结束时(司机操作加速踏板)

首先纯粹通过电动实施的起步可以由内燃马达辅助，例如当牵引力不足时。

也还可以考虑其它的情况，其中接通内燃马达会具有优点。

变速器侧的离合器可以在所述接通时停留在粘附状态下，来保持低能量损耗。否则，能够以滑动的变速器侧离合器来进行内燃马达的接通。

为了激活或接通内燃马达，现在可以通过一个转矩和/或位移控制(执行机构的位移)来控制马达侧的离合器。其中，可由该离合器传递的摩擦转矩最好单调或类似地上升。不过，在这种情况下由滑动状态向粘附状态的过渡，会非常不舒服。原因是离合器所传递的转矩呈现跳跃式变化，例如从一个大的负值如-100Nm变化到一个小的数值，它可以是正值、也可以是负值，具体则取决于内燃马达是否已经产生转矩。这一点，可以例如表现为正的强冲击。

在图4中可看到这一点，其中示出了三个曲线图。在上面的图中，示出了汽车加速度afzg随时间的变化。该曲线中，冲击通过最小值表达出来。在具有手动换档变速器的汽车的牵引时，也会出现这种冲击。

此外，在图4中的下面两个图中，示出了内燃马达、变速器和异步电动机的转速随时间的变化曲线，以及内燃马达、马达侧离合器、变速器侧离合器和异步电动机的转矩随时间变化的曲线。

根据本发明，对马达侧离合器的控制(“内燃马达的开动Anreissen”)，最好是强烈减弱所述冲击。一种能做到这一点的方法在下面说明：

1.由系统的控制装置做出接通内燃马达的决定。

2.在起步时，保持起动器发电机的(正)转矩。当再生阶段结束时，起动器发电机的转矩或者提高到一个正值，例如通过一种斜坡函数，或者通过另外一种舒适的过渡功能，或者首先保持为一个负值。

3.之后可以在马达侧的离合器上借助于位移或者转矩控制来建立起一个摩擦转矩，它超过内燃马达的拖曳转矩，并允许提高内燃马达的转速，这被称为“内燃马达的开动”。

a)当起步时，摩擦转矩的最大梯度的选择，应当使汽车加速度不会突然减小。

b)当再生阶段结束时，起动器发电机的转矩通过离合器转矩的补偿被这样选择，使得所产生的汽车加速度保持正或负的恒定。

4.在内燃马达的转速达到起动器发电机的转速之前，可以再降低离合器可传递的转矩，最好降低到0Nm，以便在转速相同时：a)不会实现粘附，或者b)以很小的冲击实现粘附。优选能够按照下面方式确定摩擦转矩降低的开始：

-内燃马达的转速超过一个转速界限(如300转/分钟)。

-滑动转速n_VM-n_SG超过一个阈值(如-500转/分钟)。

-所述的头两个条件之一得到满足，并且马达转速梯度(或者滑动转速)超过一个极限值。

-执行机构的位移达到一个界限(“开动点(Anreisspunkt)”)。

-上述条件的组合得到满足。

摩擦转矩的降低，能够如下面3a和3b所述进行(梯度界限或通过起动器发电机进行转矩补偿)。

5.当步骤4执行过程中没有造成粘附时(方案4a)，当内燃马达的转速比起动器发电机转速已经高出一个确定的值时，或者当例如根据梯度观察确定这种情况出现后，才能重新闭合离合器。

6.现在，可以按照在具有电子离合器管理(EKM)或具有一个自动操作变速器(ASG)的汽车中使用的方式，实施接合策略。为了接合离合器，摩擦转矩通过位移控制或转矩控制加以改变，已经起动的内燃马达也可以被这样控制，使得转速的平整被舒适地形成。

所提供的方法，尤其是用于控制马达侧离合器的方法，也可以适当地进行修正，来对其进一步优化。由图5可以看到具有很小冲击的所谓开动的内燃马达的接通。

图5中示出了三个曲线图。在上面的曲线图中示出了汽车加速度afzg随时间的变化。该曲线中，通过最小值表示出了所述很小的冲击。此外，在图5中的下面两个图中，示出了内燃马达、变速器和异步电动机的转速随时间的变化曲线，以及内燃马达、马达侧离合器、变速器侧离合器和异步电动机的转矩随时间变化的曲线。

为了能够合适地执行对于离合器的上述控制，有关对摩擦转矩作为调节位移的函数关系的认识是有利的。

本发明的另一方面是：使用“开动点”作为该函数的基点(Anhaltspunkt)，它由执行装置的位移定义。

对该开动点进行确定，其方式是在所述的起动过程中观察马达的转速。当它超过0转/分钟达一个确定的阈值时，如n＝100转/分钟或类似值时，执行装置的当前位置被记录下来并因此确定了开动点。在此，该阈值也可以是按照当时测量原理所能分辩的最小转速值、或者类似数值。

这样确定的点的数值，最好能为行驶循环的继续进行存储在一个易失性存储器中，和/或为随后的行驶循环存储于一个非易失性存储器内。在一个后续的离合器控制过程中，现在可以将该点引用为离合器执行装置的预定值。这样，可以例如在达到所述开动点后，如在步骤4中提到的那样，将调节位移重新退回。同样也可以考虑在即将到达该点之前，降低调节速度。

由于开动点很强地依赖于马达的拖曳转矩及与温度相关，可以在存储器内存放开动点的一个用温度因子和/或温度偏置修正的数值。

以下对本发明的另一种可能构造进行说明，其中优选使用如起动器发电机的转速信息来用于自动操作变速器(ASG)的控制。

本发明的任务之一，是在自动操作变速器(ASG)的舒适度、可用性和可靠性方面，通过应用起动器发电机的转速信息来改善其控制。

特别是在一个ASG系统中，了解变速器输入转速的意义最大。因此，在很多情况下，直接在变速器上安置一个传感器。来确定转速。而由于成本的缘故，可以弃用该传感器，此时，变速器输入转速可由输出转速和当前使用的变速比来确定。

为了控制被安置于内燃马达和变速器之间的起动器发电机，会需要转子的转速。这里，该起动器发电机可以通过一个或者两个离合器与内燃马达及与变速器分开。

在一个在起动器发电机和变速器之间安置有一个离合器的系统中，起动器发电机的转速与内燃马达的转速是相同的。因此，附加的转速传感器(相对于没有起动器发电机的汽车来说)不是一定需要的。

在一个在起动器发电机和内燃马达之间安置有一个离合器的系统中，起动器发电机的转速与变速器输入端的转速是相同的。因此，一个附加的转速传感器仅在一定条件下才是必要的。

在一个在起动器发电机和变速器之间安置有一个双离合器的系统中，起动器发电机的转速，在一些情况下与内燃马达的转速是相同的；而在一些情况下与变速器输入端的转速相同。因此，一个附加的转速传感器是必要的。

对于起动器发电机的四象限工作方式，此外具有一个方向辨认器会具有优点。

本发明中，由起动器发电机提供的转速和可能的转动方向信息用于ASG-控制中。按照这种方式，能够改善系统的舒适、可靠和可用性。首先应当(但并不仅仅是)观察一个具有双离合器的系统，在图2中示意性示出了该系统。

在下面的策略中优选使用起动器发电机的转速信息：

1.当内燃马达和起动器发电机之间、和/或起动器发电机和车轮转速器之间的出现了预料之外的转速差时，优选在考虑当前变速比的情况下，可以进一步接合马达侧和/或变速器侧的离合器，来减弱滑动。

2.当起动器发电机和变速器输入端之间的离合器闭合条件下进行换档过程时，能够检测同步化过程的起始点和终止点。这可以优选被用于换档致动器(Schaltaktor)的控制、即使是在初次投入使用或类似情况时的同步点的适配。

3.当起动器发电机和变速器输入端之间的离合器闭合时，能够借助于车轮转速求得变速器中置入的档位，并且因此用于变速器调节装置位置的确认(Plausibilisierung)。

4.当起动器发电机和变速器输入端之间的离合器闭合时，能够确认车轮转速传感器的信号，并/或者可能取代之。例如，当车轮转速传感器的信号中断时，可以在置入档位已知的情况下由起动器发电机的转速信号确定所缺失的车轮转速。

5.当车轮转速传感器信号中断时，能够过渡到紧急运行状态，其中，变速器侧的离合器始终保持闭合。然后，汽车的速度可以通过起动器发电机的转速和当前的变速比计算得出，除了变速器处于空转中之外。

6.通过辨认起动器发电机的方向，在纯粹的电动起步中——其中马达侧的离合器打开、而变速器侧的离合器闭合，能够检验是否汽车被根据司机的愿望置于运动并且可能应被相反进行。当例如在前行档中的起步时确认汽车在后退，就可以确定是在进行坡上起步。作为应对反应，可以优选提高电马达的供电电流，在司机愿望方向提高驱动转矩(汽车坡路停车防滑机构)。

7.可以将起动器发电机的转速信息与马达和/或车轮转速联系起来，用来估计马达侧和/或变速器侧的离合器的温度。为此，例如可以使用一个温度模型，如同已经在具有一个电子离合器管理(EKM)或者具有一个自动操作变速器(ASG)的汽车中的应用那样。

以下将对本发明的另一种方案进行说明，其中提出的汽车，具有一个混合系统或ESG系统，在内燃马达起步和电机起步时具有相同的起步特性。

按照这种方式，不管使用哪种动力机械来进行起步，都为司机提高了一种可以重复再现的起步感觉。

在另一种可能的策略中，进行起步控制时，可以预先给定与踏板值有关的离合器转矩变化曲线，尤其是利用内燃马达进行起步时，或者在利用电机起步时但保持相同的转矩变化曲线。

在电子离合器管理(EKM)或者自动操作变速器(ASG)中，可以使用一种起步方案，其中离合器滑动无论如何都被降低，从而确保无冲击地由滑动过渡到粘附，并且避免内燃马达及动力传动系统中发的转速及转矩振动。

通过这样的方案，以一种有利的方式实现了起步时可重复再现的加速行为。

另外的一项任务是：在其中既能通过内燃马达方式、也能通过电马达方式进行起步的混合动力驱动系统中，开发一些策略，它们给予司机一种与所选择马达无关的可重复再现的起步行为。

这特别适用于操作加速踏板进行起步。上述离合器控制实现了在怠速开关(未操作加速踏板)激活时的蠕动，它对于两个马达来说能够同样地转化成与时间相关的转矩建立。

其中，具有大量的组合可能性。例如，在内燃马达起步时，可以使用与EKM/ASG系统中相同的方案，其中，离合器优选根据转速情况进行闭合。

在一种用内燃马达和电机进行的组合起步过程中，也可以通过起步离合器的与转速相关的闭合来产生动力传动系统转矩。两种驱动机械的协调配合来转化司机的愿望，在一种上级的协调器中实现。从起步行为角度看，它与单纯的内燃马达起步没有区别。在此，离合器控制处理内燃马达和电力马达的加合转矩。

在单纯电力马达起步中，起步离合器从一开始就闭合、并且动力传动系统转矩只是由电力马达建立。

在控制装置中有一个专门的程序部分，它基于司机的愿望模拟内燃马达的起动。基于该信息和在控制装置内存放的起步参数(起步特征曲线)，计算出相应的离合器额定转矩。在单纯的电马达起步中，该转矩并非在离合器上调节出，因为它已经闭合，而是要在电马达上调节出。

在图6中示意性示出了一辆汽车的控制软件的各程序部分如何耦合的。有一个上级的动力传动系统协调器，它负责这些档位的预先给定、在两个驱动马达之间进行分配等。由该协调器为两个驱动马达以及变速器和离合器的控制装置提供关于额定档位、额定转矩等信息。

附加的程序部分如同离合器控制装置一样，也要为汽车起步行为获取相同的应用参数。由模拟产生的转矩，随后或者直接地或者通过协调器传送给比如说电动马达控制装置，并在那里被处理。

每个这样的程序部分基本上可由多个模块组成。图6中所有的程序部分可以都存放于一个控制仪内，或者也可以分布于互相联络的多个控制仪中。还能够将一个程序部分的子模块分布于不同的控制仪中，即这些控制仪进行“工作分工”。

需要注意的是：在整体控制系统中具有为这些程序部分配置的这些功能。这里，有各种各样的实施可能性。

例如，可以考虑使用其它的额定转矩的实现或计算可能性，来替代模拟。这样，能够寄存一个固定的特性曲线、或者简单的动态计算模型，而它们的参数能够根据情况脱机计算得出。为此，优选使用来自离合器控制装置的相应应用参数。

图7中示出了模拟内燃马达的程序部分中的一种可能的程序框图。其中，设计有计算电力马达起步转矩的计算程序流程。

在此，作为起始条件，可以被问及是否真的发生或者面临单纯的电力马达起步。

以司机的愿望(踏板值或怠速开关)为基础，接下来要决定，是否将电力马达的空转转速用作其虚拟转速(如果踏板还未踩下，后面进行起步时确认起始条件n_{VM_虚拟}＝n_{VM_空载})，或者是否在起步过程中，对与离合控制相适应的电力马达转矩进行计算。

在内燃马达的模拟中，可以优选根据马达特性曲线

M_{VM_虚拟}＝M_VM(n_{VM_虚拟}，踏板值)。

计算出其虚拟转矩，并通过对运动方程进行积分，计算出新的虚拟转速

n_{VM_虚拟_旧值}＝n_{VM_虚拟}

利用这些数据，根据离合控制的起步特征曲线，随后来计算虚拟的离合器额定转矩

M_{R_额定_虚拟}＝M_起步(n_{VM_虚拟}，n_变速器)

电力马达控制装置得到虚拟离合器额定转矩的数值来作为电力马达的额定预给定值。这样，当电力马达起步时，汽车的行为就如同其由内燃马达在相同的踏板值下进行起步一样。

该模拟的核心思想是：“如果用内燃马达起步，会是什么样？”在内燃马达的虚拟转矩和虚拟转速的计算中，也能够利用其它的信息通道，例如来自内燃马达的马达控制装置的信息，或者利用其它的方程，如所述运动的其它积分算法。

本发明的概念可以优选应用于具有混合驱动的汽车中。此外，该起步方案也能应用于通过一个起动器发电机进行电力起步的情况下，或者用于具有电动换档变速器(ESG)的汽车中。

随本申请一同提交的权利要求，是一种撰写形式，没有预见到获得尽可能宽的专利保护范围。申请人保留下面的权利：对至此只在说明书和/或附图中公开的其它特征组合再提出权利要求。

针对到优先权日为止的现有技术，一些有利的进一步扩展能够构成自身的及独立的发明。因此，申请人保留将它们作为从属的和/或独立权利要求的技术方案来提出保护要求、或者将它们分案申请。另外，它们还可能包含着自身的发明，它们具有与前面构型的技术方案无关的构型。

这些实施例不应当被理解成为对于本发明的限制。相反，在本公开专利文件的范围内，可以有大量的变型和改进，尤其是那些方案、元件、组合和/或材料，专业人员针对需要解决的问题，可通过各个单个的组合和变型，结合那些在一般说明和实施形式以及权利要求中描述的、以及在附图中包含的特征、或元件、或方法步骤，得到它们，并且通过可组合的特征获取新的技术方案，获取新的方法步骤或工艺步骤顺序，也包括所涉及到的制造、检验和工作方法。

Claims (22)

1.一种借助于曲轴起动器发电机运行汽车的方法，其特征为：在曲轴的两个离合器之间配置的起动器发电机，为了接通内燃马达而在一时刻被激活，在该时刻上变速器侧离合器过渡到滑动状态并且从动部分与驱动部分脱开耦合。

2.如权利要求1所述的方法，其特征为：在电力起步过程中，在一个时间点激活起动器发电机来起动内燃马达，在该时间点上一个自动跳合-开关被操作了一个确定的持续时间。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：在电力起步过程中，当加速踏板超过一个确定位置、或者已被操作超过一个确定的持续时间时，激活起动器发电机来起动内燃马达。

4.如权利要求1所述的方法，其特征为：当汽车实际加速度与所确定的汽车额定加速度不同时，激活起动器发电机来起动内燃马达。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：从汽车电力起步起，位于变速器和起动器发电机之间的离合器被滑动地运行，直到位于起动器发电机和内燃马达之间的第二离合器无滑动地工作为止。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：安置于起动器发电机和内燃马达之间的离合器的接通，受到与燃料消耗相关的逻辑控制。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：安置于起动器发电机和内燃马达之间的离合器的接通，受到与所选择的行驶方式相关的逻辑控制。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：在汽车起步时，起动器发电机的转矩或者被保持、或者被改变并且同时在马达侧的离合器上通过一个位移或转矩控制装置建立起摩擦转矩。

9.如权利要求8所述的方法，其特征为：在内燃马达和起动器发电机达到相同的转速之前，变速器侧的离合器的可传递的转矩重新降低到滑动状态。

10.如权利要求9所述的方法，其特征为：当内燃马达的一个确定的转速界限被超过时，可确定该可传递的转矩的降低的开始。

11.如权利要求10所述的方法，其特征为：当一个确定的滑动转速-阈值被超过时，可确定该可传递的转矩的降低的开始。

12.如权利要求8所述的方法，其特征为：当马达转速或滑动转速的梯度超过一个界限值时，可确定该可传递的转矩的降低的开始。

13.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：为起动内燃马达所求得的值由控制装置存储于一个易失性存储器中。

14.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：为了确定内燃马达起动时间点而存储于控制装置的存储器中的温度因子，得到考虑。

15.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：在控制装置中存放一个程序部分，它根据确定的起步参数计算当时需要的离合器额定转矩。

16.如权利要求14所述的方法，其特征为：该程序部分可由多个模块组成，并且或者处于一个控制仪内、或者被分存于互相联络的多个控制仪中。

17.如权利要求13所述的方法，其特征为：在整体系统中具有配置了多个功能的这些程序部分。

18.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：由一个协调器向驱动马达、变速器以及至少一个离合器的这些控制装置提供数据。

19.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：变速器输入端转速借助于一个安置于所述变速器上的传感器进行检测。

20.如权利要求19所述的方法，其特征为：对起动器发电机与内燃马达之间的转速差、车轮传感器数据以及马达和变速器侧的离合器的温度进行检测，并由变速器控制装置进行处理。

21.如权利要求1或2所述的方法，其特征为：所述方法是借助于曲轴起动器发电机对汽车动力传动系统进行控制的方法。

22.实施如权利要求1至20之一所述方法的装置。

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