CN101622476A - 用于控制机动车的传动系的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制机动车的传动系的方法，该传动系包括驱动发动机、自动换挡变速器以及布置在驱动发动机与换挡变速器之间的动力流中的自动离合器。为了实现低磨损而舒适的倒拖运行以及实现自发的到牵引运行的过渡，设置为：一旦机动车的行驶速度(vF)达到或低于对于倒拖减挡事先所规定的极限速度(vGr)(vF＜＝vGr)或者当前所挂入的挡位(Gi)相应于对于倒拖减挡事先所规定的极限挡位(GGr)(Gi＝GGr)，就阻止继续倒拖减挡，并且，在低于极限速度(vGr)之后或者在挂入极限挡位(GGr)之后，通过依赖于机动车的行驶速度(vF)和/或驱动发动机的发动机转速(nM)而分别测定用于过渡到牵引运行的适配换挡的当前的目标挡位(GZ)和相关的换挡转速(nS)，而准备过渡到牵引运行。

Description

用于控制机动车的传动系的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制机动车的传动系的方法，传动系包括驱动发动机、自动换挡变速器以及布置在驱动发动机与换挡变速器之间的动力流中的自动离合器，并且其中，驱动发动机可以被借助发动机控制单元而得到控制以及换挡变速器连同离合器可以被借助变速器控制单元而得到控制，并且两个控制单元通过数据和传感器线路彼此连接以及至少与速度传感器、行驶踏板的操作传感器以及制动踏板的操作传感器连接，其中，在倒拖运行中，至少依赖于当前行驶速度和当前发动机转速地实施自动的倒拖减挡，并且其中，最后凭借对行驶踏板的操作而进行用于过渡至牵引运行的适配换挡。
背景技术
在现代机动车中，在传动系中越来越多地使用自动离合器和自动换挡变速器，这是因为由此一方面减少燃料消耗以及有害物质排放而另一方面可以实现相关机动车的行驶舒适性的提高。对离合器和换挡变速器的控制分别大多通过电子的变速器控制单元进行，将当前机动车的行驶和运行参数的信息数据(诸如驱动发动机的发动机转速和发动机负荷、输入轴与输出轴的转速以及换挡变速器所挂入的挡位、离合器的接合度以及行驶踏板和制动踏板的操作度)传送给所述变速器控制单元并且在那里处理成控制指令，这些控制指令为了实施起动和换挡过程而被传递给换挡变速器的挡位调节器、离合器的离合器调节器以及驱动发动机的发动机控制单元。
相应的传动系例如由DE 197 23 393 A1、DE 199 52 623 A1、DE 10121 389 C1以及DE 102 21 701 A1公知。在DE 197 23 393 A1中介绍了一种这样的传动系和该传动系的控制方法，其中，用于接合和脱开离合器的离合器调节器和/或用于换档变速器的挡位的挂入和挡位摘离的挡位调节器被构造为电动机。DE 199 52 623 A1的主题在于用来控制相应的传动系的方法，其中，离合器的接合被如此时久地延迟，直至驱动发动机的转速不依赖于对行驶踏板的操作地适应于换挡变速器的输入轴的转速。在用于控制依照DE 101 21 389 C1这样的传动系的另一方法中，在离合器脱开之前，通过对驱动发动机的发动机力矩的适配来避免传动系中由于在负荷下的脱联而引起负荷冲击并且由此使得脱联更为舒适地进行。在DE 102 21 701 A1介绍了一种用于控制带有液压的离合器调节器的相应传动系的方法，根据该方法，通过将驱动发动机的发动机转速与换挡变速器的输入轴的转速事先配合而特别迅速而低颠簸地进行接合离合器，以结束滑动运行。
本发明现由设有这种传动系的机动车的倒拖运行出发。在该运行阶段，驾驶员已经松开行驶踏板并且在必要时在如下的操作边界下操作制动踏板，自该操作边界起，将以离合器的自动打开来进行紧急制动。机动车的驱动发动机处的燃料供给或燃料喷射在倒拖运行中完全切断(倒拖切断)或至少大大减少，从而获得驱动发动机的高牵引力矩，除了通过机动车的行驶阻力和可能的行车制动器的制动力矩还通过该牵引力矩将机动车刹住。
通过变速器控制单元的换挡程序，在倒拖运行中，至少依赖于当前行驶速度和依赖于当前发动机转速地触发和实施自动的倒拖减挡。由于相对于较小的挡位变得越来越大的传动跳跃，倒拖减挡分别伴随着愈发强烈的换挡颠簸地进行并且由此越来越不舒适。由于随着行驶速度下降——特别是在操作行车制动器时——而愈发继续攀升的减速度，对此倒拖减挡的换档效果得以增加，从而离合器几乎就不闭合，进而制动作用由于驱动发动机的牵引力矩最后趋近于零。
此外，换挡的高数目和高换挡效果不利地与离合器的和换挡变速器的挡位离合器的高磨损相关联。另外，为了从倒拖运行过渡到牵引运行(该牵引运行可以由驾驶员通过操作行驶踏板来触发)而大多需要呈减挡形式的适配换挡，以便使驱动发动机与接通或与燃料喷射增加相关联地达到更高的转速以及输出相应的高发动机转矩。由于伴随着行驶速度的下降而增加的换挡频率，适配换挡的目标挡位经常不能被足够快地测定，由此，适配换挡伴随着明显的时间延迟来进行。
发明内容
基于该背景，本发明的任务在于，给出开头所述类型的、用于控制传动系的方法，利用所述方法，在相应的机动车中，实现更低磨损的且更舒适的倒拖运行以及到牵引运行的更为自发地过渡。
该任务根据独立权利要求的特征通过用于控制机动车的传动系的方法来解决，所述传动系包括驱动发动机、自动换挡变速器以及布置在驱动发动机与换挡变速器之间的动力流中的自动离合器，并且其中，驱动发动机可以被借助发动机控制单元而得到控制以及换挡变速器与离合器一起被借助变速器控制单元而得到控制，并且两个控制单元通过数据和传感器线路彼此连接以及至少与速度传感器、行驶踏板的操作传感器以及制动踏板的操作传感器相连接，其中，在倒拖运行中，至少依赖于当前行驶速度vF和当前发动机转速nM实施自动的倒拖减挡，并且其中，最后以对行驶踏板的操作xFP＞0来进行用于过渡到牵引运行的适配换挡。
此外，在该根据本发明的方法中，一旦机动车的行驶速度vF已达到或者低于对于倒拖减挡事先规定的极限速度vGr(vF＜＝vGr)，或者当前所挂入的挡位Gi相应于对于倒拖减挡事先规定的极限挡位GGr(Gi＝GGr)，则阻止继续倒拖减挡，并且在低于极限速度vGr或者在挂入极限挡位GGr后，准备过渡到牵引运行，方法是依赖于机动车的行驶速度vF和/或驱动发动机的发动机转速nM分别测定用于过渡到牵引运行的适配换挡的当前的目标挡位GZ和相关的换挡转速nS。
根据本发明的方法的有利构造方案和改进方案是从属权利要求的主题。
通过自低于为倒拖减挡所规定的极限速度vGr或者自挂入为倒拖减挡所规定的极限挡位起，不再实施继续倒拖减挡，不进行在较小挡位之间的与高传动跳跃相关联的倒拖减挡。因而，也避免了传动系中与高传动跳跃相关联的负荷冲击或者离合器的较长的滑动阶段。由此，机动车的倒拖运行更保护材料地且更舒适地进行。通过提前测定用于过渡到牵引运行的适配换挡的当前的目标挡位和相关的换挡转速，从倒拖运行到牵引运行的变换在相应地操作行驶操纵件(诸如制动踏板或者行驶踏板)时，由驾驶员随时自发地且以相对快速而低冲击地控制的负荷变换来进行。
为了具体地控制在低于极限速度或者在挂入极限挡位之后的倒拖运行和控制按需要地过渡到牵引运行，根据本发明设置两个方法方案。
在第一个方法方案中，随着达到相应的换挡转速nS而换挡到相关的适配换挡的当前所测定的目标挡位GZ，其中，离合器仅部分地接合并且离合器直至过渡到牵引运行都保持在滑动运行中(0＜xK＜1，其中，xK是离合器的接合度)。通过这样的挡位追踪，已经挂入对于过渡到牵引运行所确定的目标挡位，从而到牵引运行的过渡通过离合器的完全接合以及控制驱动发动机至牵引运行而可以随时快速且舒适地实施。
在此，要接受的是，即，通过离合器的滑动运行在正常的热负荷的情况下，仅能将驱动发动机的比较小的牵引力矩传递到驱动轮上。同时由不断的挡位跟踪引起的换挡频率也不利地影响到换挡变速器的换挡件(诸如挡位离合器和挡位调节器)的寿命。当变速器控制和离合器控制中出现干扰时，则可被动闭合的离合器自主地闭合，与此相反，可主动闭合的离合器在必要时打开并且在紧急运行中通过蓄能器闭合以及至少在有限的时间段内必须保持闭合，以便例如能够安全地离开危险区域。
到牵引运行中的过渡优选以如下方式进行，一旦以传感器检测到行驶踏板从静止位置偏移(xFP＞0)，即行驶踏板由驾驶员所操作时，则离合器完全接合(xK＝1)并且驱动发动机的燃料供给被接通或提高。离合器的接合的时间性变化和驱动发动机的转矩形成的时间性变化以普遍公知的方式依赖于行驶踏板的偏移和必要时依赖于行驶踏板的偏移速度地进行。
在第二方法方案中，在倒拖运行中最终挂入的挡位Gi如此时久地保持挂入，直至以传感器检测到行驶踏板从静止位置偏移xFP＞0，即行驶踏板由驾驶员所操作，并且然后换挡到相关适配换挡的当前所测定的目标挡位GZ，离合器完全接合(xK＝1)并且驱动发动机的燃料供给被接通或者提高。
在该方法方案中，行驶离合器持久地闭合，使得驱动发动机的较大的牵引力矩可以传递到驱动轮上并且传动系在出现干扰时处于安全的运行状态。由于相比第一方法方案的减小的换挡频率而保护了换挡变速器的换挡件(诸如挡位离合器和挡位调节器)进而提高了换挡变速器的寿命。在此，作为不利之处要接受的是，在过渡到牵引运行时，必须实施完全的适配换挡，其与过渡到牵引运行的时间上延迟的实施相关联。
而对过渡到牵引运行的加速在该方法方案中能够以如下方式实现，即，在前面操作行车制动器(xBP＞0)的情况下，只要以传感器检测到制动踏板达到静止位置(xBP＝0)，即由驾驶员松开制动踏板时，则换挡到相关适配换挡的当前的目标挡位并且离合器至少部分地接合。以这种类型和方式进行从第二方法方案到第一方法方案的协调的过渡。因而，自松开制动踏板起足够久地进行为了过渡到牵引运行至相关适配换挡各当前目标挡位GZ的挡位跟踪，直至驾驶员操作行驶踏板(xFP＞0)进而离合器完全接合(xK＝1)并且触发到牵引运行的过渡。
对此，方案可能性是由松开制动踏板所触发的一次性的挡位跟踪换挡。
为了在倒拖运行中同样借助行车制动器(紧急制动器)实现较为强烈的减速，适当的是，一旦以传感器检测到超过制动踏板事先规定的偏移极限值(xBP＞xBP_Gr)和/或超过行车制动器的事先规定的制动压力极限值(pBr＞pBr_Gr)，离合器完全脱开，按需求换挡到相关适配换挡的当前目标挡位并且接通或提高驱动发动机的燃料供给。可选地或附加地，这一点在下述情况下进行，即一旦通过车轮转速传感器的相应传感器信号触发防抱死系统(ABS)的响应。通过完全打开离合器实现驱动发动机的牵引力矩被驱动轮接受，进而通过制动踏板实现对制动力的更好的配量以及ABS系统的完整功能。只要这一点总归尚未发生，则连续地依赖于速度地换挡到用于过渡到牵引运行的适配换挡的目标挡位，其中，在汽车停驶状态或行驶速度非常小的情况下的目标挡位是指起动挡。通过接通或提高燃料供给，之前通过所传递的牵引力矩而被驱动的驱动发动机保持在运转中，即，驱动发动机熄火被阻止。
在该方案中有利的是，一旦以传感器检测到低于机动车的事先规定的最小速度(vF＜vMin)和/或低于驱动发动机的事先规定的最小转速(nM＜nMin)，离合器完全脱开，按需要地换挡到起动挡并且驱动发动机的燃料供给被接通或提高。
附图说明
为了阐述本发明，附图参照对实施例进行说明。
其中：
图1示出根据本发明的控制方法的第一方案的流程图，以及
图2示出根据本发明的控制方法的第二方案的流程图。
具体实施方式
在根据图1的第一方法方案中，在倒拖运行的控制流程内，优选在实施倒拖减挡或倒拖加挡之后，在步骤S1内进行检测：机动车的当前行驶速度vF是否已达到或者低于对于倒拖减挡事先规定的极限速度vGr(vF＜＝vGr)。如果这一点是否定的，则分叉返回到倒拖控制的开始。如果满足了依照步骤S1的条件，则在步骤S2中确定用于过渡到牵引运行的适配换挡的、与当前行驶状况相配合的目标挡位GZ并且在步骤S3中，确定用于触发相关适配换挡的、配属于所述目标挡位的换挡转速nS。
接着，在步骤S4中检测，当前的行驶速度vF是否已经低于事先规定的最小速度vMin，进而机动车以低行驶速度行驶或者接近于停驶。如果满足该条件，则在步骤S6至S8中挂入之前测定的目标挡位GZ，但是为了避免驱动发动机停止运转而完全脱开离合器，这相当于离合器的接合度xK为零(xK＝0)，并且接通向驱动发动机的燃料供给或者在燃料供给事先未完全切断的情况下，相应地将其提高。相同的内容在如下情况下同样发生，即当在步骤S5中发现一种被视为紧急制动的、对于制动踏板处的事先规定的偏移极限值xBP_Gr的超出(xBP＞xBP_Gr)时。
相反地，在S4和S5的两个条件均未被满足时，则在步骤S9中检测，当前的发动机转速nM是否达到或低于之前在步骤S3中所确定的换挡转速nS。如果符合这一点，则在步骤S 10中换挡到适配换挡的目标挡位GZ，但离合器在此在步骤S11之后首先仅部分地接合(0＜xK＜1)，以便此外将驱动发动机的牵引力矩用于机动车的减速。
之后，在步骤S12中(即使在还未达到或低于换挡转速nS，即使在低于最小速度vMin以及在低于制动踏板的极限位置xBP_Gr的情况下，仍然实施步骤S12)检测，是否存在对行驶踏板的操作(xFP＞0)。如果这一点是肯定的，则在步骤S13中，只要这一点之前还尚未发生，就换挡到适配换挡的目标挡位GZ，并且下面在步骤S14中完全接合离合器，这相当于离合器的接合度xK为1(xK＝1)，并且向驱动发动机的燃料供给相应于行驶踏板偏移xFP地提高，或者在燃料供给之前完全切断的情况下，对其进行接通并且之后进行相应地进行提高。
接着，过渡到对牵引运行的控制或者在低行驶速度下，过渡到起动控制。但只要行驶踏板未被操作(xFP＝0)，就分别分叉返回至步骤S1，从而在机动车在低于极限速度vGr的情况下减速时，连续地换挡到各适配换挡的各当前目标挡位GZ，并且只要存在足够高的行驶速度(vF＞＝vMin)和对行车制动器适度的操作(xBP＜＝xBP_Gr)，则离合器保持在滑动运行中(0＜xK＜1)。
在依据图2的第二方法方案中，取代在步骤S1中检测是否低于极限速度vGr地检测：在前面的倒拖减挡中，是否挂入对于倒拖减挡之前确定的极限挡位GGr(Gi＝GGr)。如果这一点是否定的，则分叉返回至倒拖控制的开始。如果满足条件，则在步骤S2中确定用于过渡到牵引运行的适配换挡的与当前行驶状况相配合的目标挡位GZ，并且在步骤S3中，确定用于触发相关适配换挡的配属于所述目标挡位的换挡转速nS。
接着，在步骤S4中检测，当前的发动机转速nM是否低于事先规定的最小转速nMin进而驱动发动机是否趋于熄火。如果满足该条件，则在步骤S6至S8中，挂入之前测定的目标挡位GZ，但是为了避免驱动发动机熄火，离合器完全脱开(xK＝0)并且接通向驱动发动机的燃料供给，或者在燃料供给之前未完全切断的情况下，对其相应地进行提高。同样的内容也在如下情况下进行，即当在步骤S5中发现一种被视为紧急制动的、对于行车制动器的事先规定的制动压力极限值pBr_Gr的超出(pBr＞pBr_Gr)时。
相反地，如果未满足S4和S5的两个条件，则在步骤S9中检测，是否不存在对制动踏板的操作(xBP＝0)。如果这一点是肯定的，则在后面的步骤S10中检测，当前的发动机转速nM是否达到或低于事先规定的换挡转速nS。如果符合这一点，则在步骤S11中换挡到适配换挡的目标挡位GZ，但在此离合器在步骤S12之后首先仅部分地接合(0＜xK＜1)，以便此外利用驱动发动机的牵引力矩用于机动车的减速。但如果制动踏板被操作(xBP＞0)，则不发生到适配换挡的目标挡位GZ的换挡并且暂时不发生离合器的部分接合。
在任何情况下，后面在步骤S13中检测，是否存在对行驶踏板的操作(xFP＞0)。如果这一点是肯定的，则在步骤S14中，只要这一点之前尚未发生，则换挡至适配换挡的目标挡位GZ，并且后面在步骤S15中离合器完全接合(xK＝1)并且相应于行驶踏板偏移xFP地提高向驱动发动机的燃料供给或者在燃料供给之前完全切断的情况下，对其进行接通并相应地对其进行提高。接着，过渡到对牵引运行的控制或者在低行驶速度下过渡到起动控制。
但只要行驶踏板未被操作(xFP＝0)，则分别分叉返回步骤S1，从而在机动车在低于极限速度vGr的情况下减速时，如此久地避免换挡到适配换挡的目标挡位GZ，如发动机转速nM不低于最小转速nMin(nM＞＝nMin)、如行车制动器的制动压力pBr不超过制动压力极限值pBr_Gr(pBr＜＝pBr_Gr)、如制动踏板被操作(xBP＞0)以及如行驶踏板未被操作(xFP＝0)那样久。
换句话说，在第二方法方案中，在挂入极限挡位GGr之后，或者与之等同地，在操作行驶踏板之前，而低于所规定的运行极限内的极限速度vGr之后，仅当驾驶员在操作行车制动器时，松开制动踏板或者当驾驶员在这一阶段完全没有利用行车制动器时，才换挡至适配换挡的之前所规定的目标挡位GZ。由此，相对于依照图1的第一方法方案，避免了较为频繁的换挡过程和离合器的较长的滑动阶段。两个方法方案分别导致相对低的磨损且舒适的倒拖运行并且实现自发地过渡到牵引运行。
附图标记列表：
GGr       极限挡位
Gi        当前挂入的挡位
GZ        目标挡位
nM        驱动发动机的发动机转速
nMin      驱动发动机的最小转速
nS        换挡转速
pBr       行车制动器的制动压力
pBr_Gr    行车制动器的制动压力极限值
S1-S16    方法步骤
vF        机动车的行驶速度
vGr       极限速度
vMin      机动车的最小速度
xBP       制动踏板行程、制动踏板的偏移
xBP_Gr    制动踏板的偏移极限值
xFP       行驶踏板行程、行驶踏板的偏移
xK        离合器的接合度

Claims (8)

1.用于控制机动车的传动系的方法，所述传动系包括驱动发动机、自动换挡变速器以及布置在所述驱动发动机与所述换挡变速器之间的动力流中的自动离合器，并且其中所述驱动发动机能够被借助发动机控制单元而得到控制以及所述换挡变速器连同所述离合器一起能够被借助变速器控制单元而得到控制，并且所述两个控制单元通过数据和传感器线路彼此连接以及至少与速度传感器、行驶踏板的操作传感器以及制动踏板的操作传感器相连接，其中，在倒拖运行中，至少依赖于当前行驶速度(vF)和当前发动机转速(nM)实施自动的倒拖减挡，并且其中最后凭借对所述行驶踏板的操作(xFP＞0)进行用于过渡到牵引运行的适配换挡，其特征在于，一旦所述机动车的所述行驶速度(vF)达到或低于对于倒拖减挡事先所规定的极限速度(vGr)(vF＜＝vGr)或者当前所挂入的挡位(Gi)相应于对于倒拖减挡事先所规定的极限挡位(GGr)(Gi＝GGr)，就阻止继续倒拖减挡；并且，在低于所述极限速度(vGr)之后或者在挂入所述极限挡位(GGr)之后，通过依赖于所述机动车的行驶速度(vF)和/或所述驱动发动机的发动机转速(nM)分别测定用于过渡到所述牵引运行的适配换挡的当前的目标挡位(GZ)和相关的换挡转速(nS)，而准备过渡到所述牵引运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，随着达到所述换挡转速(nS)而换挡到相关适配换挡的当前测定的目标挡位(GZ)，其中，所述离合器仅部分地接合并且所述离合器直至过渡到所述牵引运行都保持在滑动运行中(0＜xK＜1)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，一旦以传感器检测到所述行驶踏板从偏移静止位置(xFP＞0)，则所述离合器完全接合(xK＝1)并且所述驱动发动机的燃料供给被接通或提高。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述倒拖运行中最终所挂入的挡位(Gi)长久地保持挂入，直至以传感器检测到所述行驶踏板偏移静止位置(xFP＞0)；并且，然后换挡到相关适配换挡的当前测定的目标挡位(GZ)，所述离合器完全接合(xK＝1)并且所述驱动发动机的燃料供给被接通或者提高。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在前面已操作行车制动器的情况下(xBP＞0)，一旦以传感器检测到所述制动踏板到达所述静止位置(xBP＝0)，则换挡到所述相关的适配换挡的所述当前的目标挡位并且所述离合器至少部分地接合。
6.根据权利要求1至5至少之一所述的方法，其特征在于，一旦以传感器检测到超过所述制动踏板的事先规定的偏移极限值(xBP＞xBP_Gr)和/或超过所述行车制动器的事先规定的制动压力极限值(pBr＞pBr_Gr)，则所述离合器完全脱开，按需求换挡到相关适配换挡的所述当前目标挡位并且接通或提高所述驱动发动机的所述燃料供给。
7.根据权利要求1至6至少之一所述的方法，其特征在于，一旦通过车轮转速传感器的相应传感器信号触发防抱死系统(ABS)的响应，则所述离合器完全脱开，按需求换挡到相关适配换挡的所述当前目标挡位并且接通或提高所述驱动发动机的所述燃料供给。
8.根据权利要求1至7至少之一所述的方法，其特征在于，一旦以传感器检测到低于所述机动车的事先规定的最小速度(vF＜vMin)和/或低于所述驱动发动机的事先规定的最小转速(nM＜nMin)，则所述离合器完全脱开，按需求换挡到起动挡并且接通或提高所述驱动发动机的所述燃料供给。
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