CN101321943A - 用于控制汽车自动变速器换挡的方法 - Google Patents

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Abstract

在负荷挡与目标挡之间的换挡过程中，在负荷挡退挡之前，将传动马达的转矩MM通过改变喷油量αME调整到怠速矩，并在挂入目标挡之后，通过相反改变喷油量调整到负荷矩。为改进与各自运行情景的配合，换挡过程开始时，测定并分析处理至少一个表明汽车实际运行状态的运行参数和/或表明所具有的换挡过程的换挡参数，以及传动马达分配给怠速矩的喷油量α0a取决于分析处理结果与汽车的运行状态和/或换挡过程可变配合。

Description

用于控制汽车自动变速器换挡的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制汽车自动变速器换挡的方法，该变速器输入侧通过一个作为自动摩擦离合器构成的马达离合器与传动马达连接，该传动马达作为具有可控制的燃油喷射装置的内燃机构成，其中，在负荷挡与目标档之间的换挡过程中，在负荷挡退挡之前，将传动马达的转矩通过改变喷油量调整到怠速矩，并在挂入目标挡之后，通过相反改变喷油量调整到负荷矩。
背景技术
自动变速器无论是在PKW领域还是在商用车领域汽车上的应用都在日益增长，因为它们在重量相当轻、尺寸紧凑和变速效率高的情况下，由于自动进行的换挡过程而具有很高的操作舒适性并可以使相关的汽车减少油耗。商用车的自动变速器系列例如在ATZ 9/2004第772页上以标题“Die ZF-AS-Tronic-Familie”进行了介绍。
在具有自动变速器的现代化传动系上，除了马达离合器外，传动马达在控制技术上还与变速器连接，从而在换挡过程中，除了换挡期间马达离合器通过传动马达的相应控制自动打开和闭合外，传动马达的转矩和转速也进行配合，也就是一般情况下降低。为此取决于传动马达的结构情况和换挡过程的具体进程提供多种可能性。
DE 197 15 850 A1公开了在自动变速器的换挡过程中，传动马达的转矩和转速通过至少部分关闭废气节流罩、通过点火时间点在减少燃油泵的输送功率或者喷油阀的喷油量方向上延迟调整和或者通过至少部分关闭进气节流罩降低。
DE 199 04 7129 C1提出，在这种换挡过程中，将打开马达离合器之前降低传动马达的转矩用于使变速器负荷挡无负荷进行退挡。DE102 43 2777 A1相反介绍了一种用于控制自动变速器换挡的方法，依据该方法，换挡过程在闭合马达离合器的情况下进行并为使目标档同步需要利用一个机械的传动马达制动器。
现在从一种上述类型可整体控制的传动系出发，其中在换挡过程中负荷挡退挡之前，传动马达的转矩基本上通过改变喷油量调整到怠速矩，也就是在牵引换挡时通过减少喷油量降低，而在推力换挡时则通过增加喷油量提高，以及其中传动马达的转矩在挂入目标挡后，通过相反改变重新调整到要求的负荷矩，也就是在牵引换挡时，通过增加喷油量提高并在推力换挡时通过减少喷油量下降。
相关的换挡过程既可以在马达离合器打开时，也可以在闭合时进行，其中，传动系换挡期间的负荷自由度在第一种情况下基本上通过打开马达离合器和在第二种情况下(无其他辅助手段)通过调整相应的怠速矩实现。
换挡过程通过喷油量的这种控制优选在柴油传动马达的汽车上，特别是商用车上使用，但也可以在汽油传动马达的汽车上使用，特别是直喷式汽油传动马达。在控制喷油量方面，分配给怠速矩的喷油量以往通过恒定值表示，其在确定的运行状态下，例如像高负荷的爬坡牵引加挡时，导致在换挡持续时间、离合器磨损和换挡舒适性方面不利的换挡变化。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的在于，提供一种用于控制开头所述类型的自动变速器换挡的方法，该方法与各自的运行情景更好地进行配合。
该目的通过权利要求1的特征得以实现，即，换挡过程开始时，测定并分析处理至少一个表明汽车实际运行状态的运行参数和/或表明所具有的换挡过程的换挡参数，以及传动马达的分配给怠速矩的喷油量取决于分析处理结果而可变地配合汽车的运行状态和/或换挡过程。
该方法具有优点的构成和进一步构成在从属权利要求2-10中予以说明。
通过分配给怠速矩的喷油量依据本发明的调整，传动马达的转矩和转速根据控制方向提高或者减少并因此与汽车的瞬时运行状态和或者所具有的换挡过程本身配合，由此换挡过程可以或者加速或者减少磨损和更加舒适地进行。
汽车的实际运行状态此外由瞬时行驶阻力确定，依据目的可以对其进行确定，以便可与平均的行驶阻力相联系，在行驶阻力较大和行驶阻力较小情况下，分别通过提高和减少传动马达分配给怠速矩的喷油量进行配合。
在稳定行驶情况下，行驶阻力公知由滚动阻力、风阻和爬坡阻力组成。滚动阻力与汽车重量成正比、风阻与车速二次幂以及爬坡阻力与汽车重量和行车道坡度成正比增加。因此可以利用负荷传感器测定汽车的负荷重量并从中利用已知的净重计算出滚动阻力。
速度传感器大多形式为设置在变速器输出轴上的转速传感器，利用它可以测定车速并从中计算出风阻。利用坡度传感器可以测定行车道坡度并从中与此前测定的汽车重量共同计算出爬坡阻力。在分配给怠速矩的喷油量与行驶阻力配合的情况下，例如牵引加挡在高负荷下驶过坡道段时比在低负荷下驶过平缓路段时更迅速地完成。
但汽车的实际运行状态同样也可以由传动马达的运行状态确定。例如像在具有涡轮增压器的内燃机上重要的是，传动马达的转速在换挡过程期间不能过多下降，因为否则负荷构成由于废气涡轮所需的加速度并因此整个换挡过程会持续特别长的时间。因此适用在换挡过程开始时测定传动马达的加速额定功率，以及与平均加速额定功率相联系，在加速额定功率较大和加速额定功率较小情况下，分别减少和提高传动马达分配给怠速矩的喷油量。传动马达的加速额定功率可以从传动马达的瞬时转速、传动马达的实际负荷压力和传动马达的瞬时转矩中计算，其中，相应的数值可以通过传感器测定或从传动马达控制装置中读出。
可以视为其他工作参数的是驾驶员的功率要求。因此依据目的，测定驾驶员的功率要求，以及与平均功率要求相联系，在功率要求提高和功率要求较小情况下，分别提高和减少传动马达分配给怠速矩的喷油量。
驾驶员的功率要求可以通过利用行程传感器测定加速踏板的位置、通过在将加速踏板踩到底情况下操作自动跳合开关和相应地在负功率要求时通过可利用制动踏板开关测定的常用制动器的操作测定或导出。
与通过驾驶员的直接操作无关，通过查询行驶程序开关测定的位置，可以在经济或者运动位置或夏季或者冬季位置之间区分被激活的行驶程序并与此相关并调整最佳的喷油量。
换挡过程同样明显受到变速器和换挡专用换挡参数的影响。因此，分配给怠速矩的喷油量依据目的也可以在取决于所具有的换挡过程的传动比级差情况下，取决于换挡过程期间的负荷方向并取决于换挡过程的换挡方向进行改变。
各自的传动比级差结构上预先规定并大多可以从电子存储器中读出。传动马达分配给怠速矩的喷油量然后相对于平均传动比级差，在传动比级差较大和传动比级差较小情况下分别提高和减少，由此可以通过各自基本相同长的换挡过程实现。
与此附加，传动马达的分配给怠速矩的喷油量为支持负荷构成而在牵引换挡时提高并在推力换挡时减少，以及为支持转速配合而在加挡时减少并在减挡时提高。
附图说明
下面借助附图的实施例对本发明进行说明。该附图示出牵引换挡期间马达离合器调节行程、传动马达喷油量和传动马达转矩调整值分布的时间曲线图。
具体实施方式
在这幅时间曲线图中举例示出对于换挡过程随着马达离合器打开而结束，马达离合器的调整行程SK、喷油量αM以及传动马达的通过喷油量αME控制的转矩MM在时间t上的分布。
在时间点t0上挂入目标挡和喷油量αME在正常情况下降到分配给怠速矩M0a的数值α0a。传动马达的转矩MM因此在数值M0a上接近零。马达离合器在脱离，也就是在完全打开的状态下处于位置s0上。在时间点t1上，传动马达的负荷构成开始通过喷油量αME从数值α01斜面式上升到在时间点t2a上达到的数值α1。t1与t2a之间的转矩MM相应地在马达离合器同时的协调闭合下(离合器行程SK从位置s0上升到位置s1)，从数值M0a上升到数值M1。换挡过程因此需要时间段t2a-t1。
如果该时间段t2a-t1由于不利的运行条件而过长，那么依据本发明，传动马达的降低的喷油量αME在换挡过程开始时提高到数值α0b，由此传动马达的转矩MM也略微上升到数值M0b。由此在喷油量αME相同梯度情况下的负荷构成的情况下，现在目标值α1提前，即在时间点t2b达到。因为在这种情况下，马达离合器在闭合过程中跟踪传动马达的负荷构成，所以离合器行程SK在时间点t2b也达到闭合位置s1。因此现在传动马达的负荷构成和马达离合器的闭合过程在更短的时间t2b-t1进行内并因此整个换挡过程更快地结束。
附图标记
MM      传动马达的转矩
M0a     怠速矩，MM的起始值
M0b     怠速矩，MM的起始值
M1      负荷矩，MM的目标值
SK      马达离合器的调整行程
s0      SK的行程位置，马达离合器脱离
s1      SK的行程位置，马达离合器闭合
αME    传动马达的喷油量
α0a    αME的起始值
α0b    αME的起始值
α1     αME的目标值
t       时间
t0      时间点
t1      时间点
t2a     时间点
t2b     时间点

Claims (10)

1.用于控制汽车自动变速器换挡的方法，该变速器在输入侧通过一个作为自动摩擦离合器构成的马达离合器与传动马达连接，该传动马达作为具有可电子控制的燃油喷射装置的内燃机构成，其中，在负荷挡与目标档之间的换挡过程中，在负荷挡退挡之前，将传动马达的转矩MM通过改变喷油量αME而调整到怠速矩，并在挂入目标挡之后，通过相反改变喷油量而调整到负荷矩，其特征在于，在换挡过程开始时，测定并分析处理至少一个表明汽车实际运行状态的运行参数和/或表明所具有的换挡过程的换挡参数，以及传动马达的分配给怠速矩的喷油量α0a取决于分析处理结果而可变地配合汽车的运行状态和/或换挡过程。
2.按权利要求1所述的方法，其中，测定汽车的行驶阻力，以及与平均的行驶阻力相联系，在行驶阻力较大和行驶阻力较小情况下，分别提高和减少传动马达的分配给怠速矩的喷油量α0a。
3.按权利要求2所述的方法，其中，利用负荷传感器测定负荷重量并从中计算出滚动阻力，利用速度传感器测定车速并从中计算出风阻，以及利用坡度传感器测定行车道坡度并从中计算出爬坡阻力。
4.按权利要求1-3之一所述的方法，其中，测定传动马达的加速额定功率，以及与平均加速额定功率相联系，在加速额定功率较大和加速额定功率较小情况下，分别减少和提高传动马达的分配给怠速矩的喷油量α0a。
5.按权利要求4所述的方法，其中，利用转速传感器测定传动马达的转速和/或利用压力传感器测定传动马达的负荷压力和/或利用转矩传感器测定传动马达的转矩并从中计算出传动马达的加速额定功率。
6.按权利要求1-5之一所述的方法，其中，测定驾驶员的功率要求，以及与平均功率要求相联系，在功率要求提高和功率要求较小情况下，分别提高和减少传动马达的分配给怠速矩的喷油量α0a。
7.按权利要求6所述的方法，其中，利用行程传感器测定加速踏板的位置和或者利用自动跳合开关测定加速踏板的止动位置和/或利用制动踏板开关测定常用制动器的操作和或者利用行驶程序开关测定被激活的行驶程序并从中得出驾驶员的功率要求。
8.按权利要求1-7之一所述的方法，其中，测定负荷挡与目标挡之间的传动比级差，以及相对于平均传动比级差，在传动比级差较大和传动比级差较小情况下，分别提高和减少传动马达的分配给怠速矩的喷油量α0a。
9.按权利要求1-8之一所述的方法，其中，测定传动系的负荷方向，以及在牵引换挡和推力换挡情况下分别提高和减少传动马达的分配给怠速矩的喷油量α0a。
10.按权利要求1-9之一所述的方法，其中，测定换挡过程的换挡方向，以及在加挡和减挡情况下分别减少和提高传动马达的分配给怠速矩的喷油量α0a。
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