CN102080722B - 用于使得汽车传动系从滑行状态过渡至正常状态的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于使得汽车传动系从滑行状态过渡至正常状态的方法，在滑行状态下，自动的离合器在车辆工作期间断开，且驱动设备的输出轴的转速低于变速器的输入轴的转速，利用所述离合器可切换在驱动设备的输出轴与变速器的输入轴之间的力矩流，在正常状态下，离合器在车辆工作期间闭合，其中离合器由控制装置控制，且根据对能量供给测定部件的操纵强度在如下时刻闭合，即此时，驱动设备的输出轴的和变速器的输入轴的转速通过提高驱动设备的输出轴的转速而相互平衡，其中按照由驾驶员预先给定的对能量供给测定部件的操纵情况来提高驱动设备的输出轴的转速。

Description

用于使得汽车传动系从滑行状态过渡至正常状态的方法
技术领域
本发明涉及一种用于使得汽车传动系从滑行状态过渡至正常状态的方法，在滑行状态下，自动离合器在车辆工作期间断开，且驱动设备输出轴的转速低于变速器输入轴的转速，利用所述离合器可切换驱动设备输出轴与变速器输入轴之间的力矩流，在正常状态下，离合器在车辆工作期间闭合，其中离合器由控制装置控制，且根据对能量供给测定部件的操纵强度在如下时刻闭合，即此时，驱动设备输出轴和变速器输入轴的转速通过提高驱动设备输出轴的转速而相互平衡。
背景技术
这种方法由WO 02/094601 A2已知。
旨在节省能量的“滑行”功能在现代车辆中是已知的。为此需要自动的车辆离合器，其设置在驱动设备例如内燃机或电的机器与变速器之间，变速器例如是手动变速器、自动变速器，这种变速器带有挡位或者进行连续变速，在变速时牵引力中断或不中断。为了控制自动的车辆离合器，通常设有控制器。在车辆滑行行驶状态下，如果驾驶员既未操纵常用制动器(Betriebsbremse)，也未操纵能量供给测定部件例如节气门踏板，则为了减小驱动设备的牵引损失，将车辆离合器断开，并切断驱动设备，或者在较低的转速水平上运行，特别是以空载转速运行，而变速器的转速在滑行运行中由汽车的动能决定。这种运行状态通常称为滑行或滑行状态。
在回到正常状态时会出现问题，所述正常状态即为：在推动运行或牵引运行中，车辆离合器闭合，且力矩在驱动设备与变速器之间进行流动。这种状态过渡通常通过操纵常用制动器或能量供给测定部件(Energiezufuhrbemessungselement)来引起。如果驾驶员通过操纵常用制动器来表达希望汽车很快地减速的意愿，则出于能量方面的原因，最好同时利用驱动设备的制动作用。这特别适合于能通过回收(Rekuperation)将动能转化为电能的电的机器的情况。相反，操纵能量供给测定部件能表达驾驶员的使车辆加速的意愿。但情况未必如此。很多驾驶员习惯于即使在滑行状态下例如也最小限度地保持顶压节气门踏板，以便不脱离机械接触。出于这个原因，例如在所引用的出版物中还提出，在节气门踏板的调节角度超过5度时才引起状态从滑行过渡至正常状态。因此下面普遍地谈及操纵强度，这也包括根据先前的未操纵情况进行操纵。
状态过渡的难点在于，这种状态过渡应尽可能让驾驶员觉察不到，且在任何情况下都应在很大程度上平稳地进行。特别是不应出现尽管驾驶员希望通过提高发动机牵引作用来加速但仍可能产生的车辆减速。达到该目标的难点在于，当按照现有技术在控制器中做出关于回到正常状态的决定时，也就是当引起驱动设备再次耦联时，驱动设备输出轴旋转得明显比变速器输入轴慢。为了在上述意义下实现平稳过渡，在离合器闭合之前需要平衡转速。因此在所述出版物中提出，驱动设备输出轴的转速通过直接的转速干预或者通过力矩干预而提高到变速器输入轴的水平，并在进行平衡时所处的力矩下使得离合器闭合。在所述出版物中，如同在本发明的范围内一样，平衡系指转速接近至给定的容差以下。为了能使驾驶员感觉平稳，该容差不应大于5％或50U/min。如果能容忍在过渡时的一定的颠簸(Rucken)，则完全可以进行粗略的平衡。
对发动机转速的这种调节具有各种各样的缺点。如果驾驶员对能量供给测定部件的操纵强度较大，就会与这种调节相关地在时间上延迟至设备再次耦联，这让人感觉不好。但如果驾驶员对能量供给测定部件的操纵强度很缓慢，则所产生的“中间气体”不符合驾驶员的意愿，因而感觉不舒服。此外，如果在发动机再次耦联之后，超过驾驶员具体要求的力矩的由控制装置产生的力矩又被制动，则驾驶员在设备再次耦联之后会感觉到车辆在减速。
发明内容
本发明的目的是，对所述类型的方法予以改进，使得能让驾驶员感觉舒适地从滑行状态过渡至正常状态。
结合权利要求1前序部分的特征，采取如下措施即可实现该目的：按照由驾驶员预先给定的对能量供给测定部件的操纵情况来提高驱动设备输出轴的转速。
与现有技术不同，根据本发明，不进行无法由驾驶员施加影响的用于平衡转速的调节。更确切地说，驾驶员通过对能量供给测定部件的操纵预先给定了一些设定情况(Vorgabe)，对驱动设备的转速控制基本上仅根据这些设定情况来进行。离合器控制基本上局限于找出进行转速平衡时所在的时刻，然后就使得离合器闭合。离合器的闭合优选在瞬间完成，也就是说，以离合器的特定构造(例如在液压方面、电的方面)所允许的最大的调节速度来完成。由于本发明的控制装置省去了对发动机转速的主动调节，所以也可以说是被动控制。
这种被动控制的优点一方面在于，在顺畅地操纵能量供给测定部件的情况下，能实现无延迟的耦联和进行牵引。相反，在迟缓地操纵能量供给测定部件的情况下，驾驶员不会感觉到发动机或车辆并非所愿地动作。特别是如果通过操纵能量供给测定部件仅在一定程度上提高发动机转速，使得发动机转速尚未达到变速器输入轴的转速，则不退出滑行状态，且驾驶员仅感觉到发动机转速略微提高，仿佛按照期望对其操纵直接做出反应。
为了实施本发明的方法，需要给驱动设备输出轴以及变速器输入轴配设转速传感器，并将相应的转速周期性地或连续地传送给控制单元。因此特别优选将本发明用于其变速器是双离合变速器的汽车。因而这种双离合变速器需要设置有所述传感器，用于在牵引力不中断的情况下实现切换过程，这对这种变速器有利。因此，本发明的方法最好能以软件来实现，更确切地说，以控制器中的控制软件来实现，而不必为此进行额外的构造上的改变。但不言而喻，本发明也可以用于所有其它类型的变速器，特别是手动变速器、自动变速器等。
尽管离合器优选在瞬间完成动作(Zustellung)，但闭合过程在任何情况下都需要有限的时间。在极端情况下，即驾驶员非常规地快速而持久地操纵能量供给测定部件，发动机转速因而很快提高，则离合器动作所需要的时间可能太长，以至于不能快速地升速(Anstieg)。发动机转速因而可能会超过变速器转速，致使与耦联相关地产生令人不舒服的颠簸。为了提供帮助，在本发明的一种优选的改进中规定，在滑行状态期间，将驱动设备所输出的发动机力矩限制于预先给定的最大力矩。这种最大力矩可以在离合器的闭合过程开始时逐渐地提高，其中梯度优选等于在闭合过程瞬间完成的情况下离合器力矩的最大增加量的梯度。在极端地操纵能量供给测定部件的前述情况下，尽管驾驶员感觉到发动机转速上升得相比于其自己操纵的情况略微延迟，但发动机的再次耦联却很平稳。在闭合过程结束之后，优选将力矩限制完全取消。
附图说明
本发明的其它特征和优点可由下面特定的说明和附图得到。
图中示出：
图1为采用本发明的方法的汽车的示意图；
图2为用于说明本发明的方法的示范性的曲线图。
具体实施方式
图1为汽车的示意图，其具有采用本发明的方法所必需的部件。所示的汽车是纯示范性的，其具有内燃机10和一个唯一被驱动的后桥12。然而本发明也可以用于具有被驱动的前桥或多个被驱动的桥的汽车，以及用于具有电动机的车辆或者具有内燃机和电动机的混合动力车辆。发动机10的力矩被输送给变速器14，在该变速器中进行所要求的变速。为了在发动机10与变速器14之间传递力矩，设置有离合器16，该离合器的输入部件与发动机的输出轴18连接，其输出部件与变速器的输入轴20连接。两个轴18、20均配设有未详细示出的转速传感器。这些转速传感器的测量结果经由传感器线路(在图1中用虚线示出)输送给控制器22。在该控制器中优选以软件形式存储有用于实现本发明的方法的调节部分(Regeln)。控制器22控制着未详细示出的调节件，这些调节件操纵离合器16。
曲线图2非常示意性地纯示范性地示出在执行本发明的方法时不同特征参数的变化过程。第一曲线图以其最大操纵的百分比示出对能量供给测定部件的操纵强度。所述参数例如是调节角度Φ24。第二曲线示出发动机力矩M 26的变化过程。第三曲线示出发动机10的输出轴18的转速n 28。所有参数都是时间t的函数。
该曲线图中示出三个阶段I、II、III。阶段I示出传统的滑行。在阶段II所示的阶段按照本发明进行滑行，尽管驾驶员已经操纵了节气门踏板。阶段III示出从滑行状态退出(Ausstieg)，即返回到正常状态，以及示出典型的行驶状况。
在阶段I，车辆滑行，离合器16断开。发动机10处于空载运行，汽车速度例如由于空气阻力而降低。在该阶段不操纵节气门踏板(为最大踏板角度Φ24的0％)。发动机力矩M 26处于空载水平，在所示范例中为10Nm，且发动机转速处于空载水平，在所示范例中约为800U/min。在第三曲线图中用虚线附加地示出同步转速30。该同步转速即为变速器输入轴20的当前转速。该转速在阶段I和II中相应于汽车速度略微下降。
轻微地操纵节气门踏板，由此引入阶段II。在所示范例中，节气门踏板被踩至最大踏板角度Φ24的约10％。相应地，发动机转速n 28从空载转速提高至约为2000U/min的中等转速，发动机力矩略微提高至约20Nm。所达到的发动机转速n 28低于当前的同步转速30。根据本发明，现在不干预转速调节。更确切地说，保持滑行状态，尽管探测到了踏板被操纵。
在阶段II快结束时，进一步踩踏节气门踏板，即踩至最大踏板角度Φ24的约50％。由此进一步提高了发动机转速，即提高至约为3000U/min。这在所示范例中等于当前的同步转速。这种转速平衡被控制器22探测到，故离合器16闭合。离合器16的闭合优选在瞬间完成。然而在曲线图2(发动机力矩M 26)中示出了上升的离合器容量32，为明了起见，该图示出比较小的梯度。随着离合器16的闭合，车辆过渡至牵引运行。发动机转速n 28和变速器转速30相同地变化，并继续略微上升，致使车辆略微加速。
为了防止在滑行运行时发动机转速过快地提高(hochreiβen)，在滑行运行期间进行力矩限制34，在所示范例中该力矩限制为50Nm。这种限制可以存储为绝对的极限值，但也可以分别根据当前的车辆速度和所调节的变速器速比来确定。在车辆速度较高时，也就是在发动机和变速器之间的转速差较大时，特别是可以规定最大力矩高于转速差较小时。在联接过程期间，通过力矩限制34预先给定的最大力矩逐渐地提高，更确切地说，优选如图2所示那样提高，即以相同的梯度提高，离合器力矩32随之增大。一旦离合器16闭合，就可以完全取消力矩限制34。
当然，在该特定的说明书中讨论的且在附图中示出的实施方式仅是本发明的介绍性的实施例。本领域技术人员可以根据这里的公开内容得到多种多样的变型方案。特别是可以任意地选择经特殊设计的发动机和变速器。离合器的闭合过程的速度可以根据相应具体情况的要求适应性地调整。也可以按照具体情况的特殊要求改变选择所采用的例如用于力矩限制34的极限值。特别可以考虑的是，可以调节车辆的不同的运动档级，这些运动档级与不同的极限值、梯度和转速平衡容差相关。
附图标记列表
10  发动机
12  被驱动的后桥
14  变速器
16  离合器
18  发动机输出轴
20  变速器输入轴
22  控制器
24  节气门踏板角度
26  发动机力矩
30  同步转速/变速器输入转速
32  离合器力矩
34  最大力矩

Claims (4)

1.一种用于使得汽车传动系从滑行状态过渡至正常状态的方法，在滑行状态下，自动的离合器(16)在车辆工作期间断开，且驱动设备的输出轴(18)的转速低于变速器(14)的输入轴的转速，利用所述离合器可切换在驱动设备的输出轴(18)与变速器(14)的输入轴(20)之间的力矩流，在正常状态下，离合器(16)在车辆工作期间闭合，其中离合器(16)由控制器(22)控制，且根据对能量供给测定部件的操纵强度在如下时刻闭合，即此时，驱动设备的输出轴(18)的和变速器(14)的输入轴(20)的转速通过提高驱动设备的输出轴(18)的转速而相互平衡，
其中，按照由驾驶员预先给定的对能量供给测定部件的操纵情况来提高驱动设备的输出轴(18)的转速，其特征在于，在滑行状态期间，将驱动设备所输出的发动机力矩(26)限制于预先给定的最大力矩(34)，其中，使得预先给定的最大力矩(34)在离合器(16)的闭合过程开始时逐渐地提高，并且在闭合过程结束之后，将力矩限制取消。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在受控的时刻使得离合器(16)瞬间完成闭合。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，给驱动设备的输出轴(18)以及变速器(14)的输入轴(20)配设转速传感器，并将相应的转速周期性地或连续地传送给控制器(22)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，变速器(14)是双离合变速器。
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