CN102257296A - 用于控制自动多级换挡变速器的方法 - Google Patents

用于控制自动多级换挡变速器的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制自动多级换挡变速器的方法，该多级换挡变速器在与涡轮增压的内燃机连接下设置在汽车传动系内，其中，对启动和换挡过程的控制依赖于内燃机的响应能力来进行。为能够以明显更低的校准开支来控制启动和换挡过程，将内燃机当前的响应能力各自取自发动机动力特性曲线族，在该发动机动力特性曲线族中寄存有内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数Mmax＝f(MM，nM)。

Description

用于控制自动多级换挡变速器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制自动多级换挡变速器的方法，该多级换挡变速器在与涡轮增压的内燃机连接下设置在汽车传动系内，其中，启动和换挡过程的控制依赖于内燃机的响应能力来进行。
背景技术
涡轮增压的内燃机是指具有废气涡轮增压器的内燃机。废气涡轮增压器基本上由通过驱动轴相互连接的设置在内燃机废气系统内的涡轮和设置在内燃机进气系统内的压缩机组成。涡轮通过内燃机的废气流驱动并从它那方面通过驱动轴驱动压缩机，通过该压缩机压缩内燃机的燃烧空气并因此提高内燃机的增压压力。这样提高内燃机的进气程度并因此提高内燃机的功率。因此现有内燃机的功率可以借助废气涡轮增压器按照相当简单的方式得到提高。确定功率等级的内燃机的有害物质排放通过使用更小的也就是排量较小的、与废气涡轮增压器连接的基础发动机同样可以被减少。
但在作为汽车内的驱动马达使用时，发动机转速的频繁变化却对涡轮增压内燃机的工作性能产生不利影响。不利的影响特别是在由驾驶员通过相应操作加速踏板要求提高内燃机的发动机功率时，在低发动机转速时首先必须加速成超过增压边界转速，以便通过废气涡轮增压器压缩机提高的废气流由涡轮以这种程度提高的转速来驱动，使得产生提高的增压压力并因此出现发动机功率所期望的提高。废气涡轮增压器的作用自该增压边界转速时起才开始。
在增压边界转速之下，发动机扭矩并因此发动机功率的即刻提高最高只能达到如下进气扭矩，即内燃机短时间内可以在进气运行中，也就是在没有通过废气涡轮增压器提高增压压力的情况下最多产生的进气扭矩。这种功能相关性特别是在这种类型的汽车启动和加速过程中以内燃机延迟的响应能力和相当低的牵引力表现出来，这普遍称为涡轮迟滞。
这种效应在连续加档(Zughochschaltung)的情况下也产生不利的影响，如果内燃机的转速在换挡期间为与连接转速配合而这种程度地下降，使得换挡结束后增压压力由于废气涡轮增压器压缩机的转速下降而这样低，从而换挡结束时内燃机的牵引力明显减少并因此存在较低的汽车加速能力。
为避免或至少削弱不希望的涡轮迟滞，过去虽然提出过多个解决方案并部分也得到了实现，例如像为改善废气涡轮增压器的响应能力而可调的涡轮几何形状或用于提高低发动机转速下增压压力的附加装置，如可机械驱动的压缩机、电动的辅助压缩机，或对废气涡轮增压器驱动轴的机械驱动或电驱动。但这种类型的装置相当复杂和昂贵，增加了结构空间需求并对内燃机的运行增加了潜在干扰，从而经常被放弃。
由于涡轮增压内燃机的动态运行特性对整个传动系的影响，这些特性特别是应在对启动和换挡过程的控制中予以考虑。在自动多级换挡变速器的使用方面，如在可以通过唯一的自动摩擦离合器与内燃机的驱动轴连接的自动换挡变速器的使用方面，或在可以交替通过两个摩擦离合器的一个与内燃机的驱动轴连接的自动双离合器变速器的使用方面，确定的控制过程，例如像在启动过程中确定启动档和启动转速、在爬坡时确定可切换的档位以及在启动和换挡过程中调节摩擦离合器，因此也依赖于相应内燃机普遍称为响应能力的负荷构建潜力(Lastaufbaupotential)来进行。
因为相应的信息不能直接支配，也就是说，不能由内燃机的发动机控制装置通过数据线或CAN数据总线传送到多级换挡变速器的变速器控制装置，所以内燃机的动态运行特性在自动多级换挡变速器的离合和换挡控制方面迄今为止只能隐含地，也就是说，通过用于控制多级换挡变速器所分配的特性曲线族和特性曲线的相应构成予以考虑。但这种做法不利地与高的校准开支相关，这种校准开支此外在内燃机的发动机特性略微变化时就重新需要，这种略微变化例如会由于发动机控制与变强的废气极限值的配合而产生。
发明内容
在这种背景下本发明的目的在于，提供一种方法，用于控制与涡轮增压的内燃机共同设置在汽车传动系内的自动多级换挡变速器，采用该方法可以明显降低校准开支地依赖于内燃机的响应能力来控制启动和换挡过程。
该目的结合权利要求1前序部分的特征如此得以实现，即内燃机当前的响应能力各自取自发动机动力特性曲线族，在所述发动机动力特性曲线族中寄存有内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数(Mmax＝f(MM，nM))。
本发明因此从一种具有自动多级换挡变速器出发，该多级换挡变速器在与涡轮增压的内燃机连接下设置在汽车传动系内。由变速器控制装置驱控的启动和换挡过程，特别是所分配的摩擦离合器的接合过程以及启动过程中启动档或连续加档时目标挡的选择和挂入，以本身公知的方式依赖于内燃机的响应能力来进行，但与现有技术相反，不是隐含在用于控制摩擦离合器和多级换挡变速器的相关特性曲线族及特性曲线内，而是依据本发明取自发动机动力特性曲线族，在所述发动机动力特性曲线族中至少寄存有内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数(Mmax＝f(MM，nM))。
由此取消在内燃机的发动机控制改变时为测定或配合变速器控制的特性曲线族和特性曲线迄今为止常见的校准工作。为使变速器控制与内燃机改变了的动态运行特性相配合，现在仅需替代或配合变速器控制的发动机动力特性曲线族，这样明显降低工作开支并减少误差可能性。
例如像在启动过程之前确定启动档和启动转速或在连续加档之前测定可切换的档位的控制过程，现在也依赖于内燃机从当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM出发可即刻调用的最大扭距Mmax来进行。
发动机动力特性曲线族内具有优点的是，还寄存最大扭矩梯度(dMM/dt)max作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数((dMM/dt)max＝f(MM，nM))(利用该最大的扭矩梯度可以尽可能迅速地达到内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax)，因为就此提供用于达到最大扭距Mmax的尽可能大的负荷构建速度或尽可能短的持续时间的信息作为控制参数。
为限制数据量，发动机动力特性曲线族适宜地通过内燃机的稳定的满负荷转矩特性曲线MVL(nM)、零扭矩线(MM＝0)、怠速转速nidle和极限转速(Abregeldrehzahl)nlim限制，因为在正常行驶中不会超过这些运行限制。
在这些运行限制之内，依赖于所期望的分辨率，现在可以将内燃机的最大扭矩Mmax和最大扭矩梯度(dMM/dt)max任意大量的数值与当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM共同作为参数储存在发动机动力特性曲线族内。涡轮增压的内燃机处于这些运行限制之内的表明特征的特性曲线和特征值，如发动机扭矩MM在不提高增压压力的情况下可以即刻提高到的进气扭矩特性曲线MS(nM)和开始通过废气涡轮增压器提高增压压力时的增压边界转速nL_min，于是隐含在最大扭距Mmax和最大扭矩梯度(dMM/dt)max所储存的数值内。
为通过使用内燃机最大扭距Mmax和/或最大扭矩梯度(dMM/dt)max局部有效的特征值来降低数据量，此外适宜的是，将发动机动力特性曲线族通过内燃机的进气扭矩特性曲线MS(nM)和增压边界转速nL_min划分成四个区域(A、B、C、D)，确切地说划分成：
-处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之下和增压边界转速nL_min之下的第一区域A(0≤MM＜MS(nM)，nidle≤nM＜nL_min)，其中内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)各自通过进气扭矩MS(nM)的相应数值形成(Mmax(nM)＝MS(nM))并能以高的最大扭矩梯度(dMM/dt)max达到，
-处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之下和增压边界转速nL_min之上的第二区域B(0≤MM＜MS(nM)，nL_min≤nM≤nlim)，其中内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)各自同样通过进气扭矩MS(nM)的相应数值形成(Mmax(nM)＝MS(nM))并能以高的最大扭矩梯度(dMM/dt)max达到，
-与第二区域B相邻的处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之上和增压边界转速nL_min之上的第三区域C(MS(nM)≤MM＜MVL(nM)，nL_min≤nM≤nlim)，其中发动机扭矩MM可以以较小的扭矩梯度(dMM/dt)max提高直至稳定的满负荷转矩特性曲线MVL(nM)的相应数值，
-以及与第一区域A相邻的处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之上和增压边界转速nL_min之下的第四区域D(MS(nM)≤MM＜MVL(nM)，nidle≤nM＜nL_min)，其中发动机转速nM没有提高超过增压边界转速nL_min使发动机扭矩MM短时间内不能继续提高。
为在高发动机负荷下发动机转速nM逼近怠速转速nidle时避免发动机扭矩MM加速下降并因此内燃机熄火，进气扭矩特性曲线MS(nM)通常通过对发动机控制的相应干涉而在怠速转速nidle之上时下降并在接近怠速转速nidle时抬升，从而在逼近怠速转速nidle时形成与内燃机熄火反作用的扭矩上升。但这一点的后果是，最大扭矩Mmax在第一区域A内通过进气扭矩MS(nM)的相应数值形成的在该分区内的有效值不是恒定的，而是形成依赖于发动机转速nM的函数(Mmax＝f(nM))。
但一般内燃机的进气扭矩特性曲线MS(nM)在发动机动力特性曲线族内可以通过带恒定的进气扭矩(MS＝常数)的直线来近似，从而至少在发动机动力特性曲线族的前两个区域(A、B)内可以各自使用唯一的内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax和唯一的用于尽可能迅速地达到最大扭矩Mmax的最大扭矩梯度(dMM/dt)max。
发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)可以在变速器控制的应用程序框架内由变速器制造商根据确定的汽车型号或确定的汽车方案测定并传输到相关汽车型号或相关汽车方案所具有的变速器控制装置的数据存储器内。但是，如果相关的多级换挡变速器装入其他的汽车型号或其他的汽车方案内，也就是说，与其他内燃机组合，或如果本身正确的内燃机的发动机校准在此期间发生了改变，则这一点于是是有问题的。
因此更加有益的是，如果发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)由汽车制造商在汽车组装线的末端才传输到变速器控制装置的数据存储器内，因为由此尽可能确保使用发动机动力特性曲线族内正确的和最新的数值。
但发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)也可以在汽车初次运行时由汽车制造商或在汽车因维修重新调试时由服务站自动从发动机控制装置传输到变速器控制装置的数据存储器内。由此同样保证使用发动机动力特性曲线族内正确的和最新的数值。但对此的前提是，发动机控制装置内的相应数值可供支配或可以从那里存在的特征值中导出。
测定发动机动力特性曲线族当前数据的另一种可能性在于，发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)在汽车初次运行时由汽车制造商在激活变速器控制装置的学习模式时通过遍历预先规定的负荷构建顺序(Lastaufbausequenz)来检测并传输到变速器控制装置的数据存储器内或用于适应性修改储存在数据存储器内的初始值。这样做的优点是，发动机动力特性曲线族的数据符合内燃机的实际运行状态，也就是说，自动检测并因此考虑内燃机的功率输出在内燃机连续生产中出现的和在界限内也允许的分散。
为测定发动机动力特性曲线族的特征值和/或分割线或分割值和/或边界线或边界值在激活变速器控制装置的学习模式时对预先规定的负荷构建顺序的遍历，可以要么在测试路段上的真实行驶中，要么在辊式试验台上的模拟行驶中进行。
发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)然而也可以在汽车的正常行驶中通过遍历适当的负荷构建顺序来检测并用于适应性修改数据存储器内存在的数值。由此发动机动力特性曲线族的数据自动与因内燃机老化和磨损而改变的功率输出配合。
为测定或适应性修改内燃机的进气扭矩特性曲线MS(nM)，优选最好在传动系全闭合的情况下从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))出发将发动机扭矩MM以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0来提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt的不连续减小，以及在出现扭矩梯度dMM/dt的不连续性时检测发动机扭矩MM的数值并作为进气扭矩特性曲线MS(nM)的有效值储存或用于适应性修改进气扭矩特性曲线MS(nM)。
为测定或适应性修改用于尽可能迅速达到最大扭矩Mmax的最大扭矩梯度(dMM/dt)max，适宜的是在指定扭矩Msoll明显高于当前发动机扭矩MM的情况下检测在外由激活的运行限制调设的扭矩梯度dMM/dt并作为最大扭矩梯度(dMM/dt)max的有效值储存或用于适应性修改最大扭矩梯度(dMM/dt)max。指定扭矩Msoll是由驾驶员通过操作加速踏板或由变速器控制装置要求的发动机扭矩。
为测定或适应性修改内燃机的增压边界转速nL_min，如果在相关的发动机转速时发动机扭矩MM从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))起以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt不连续减小到零，则定义肯定处于实际增压边界转速nL_min之下的下增压边界转速nL_min/u并向上校正，如果在相关的发动机转速时发动机扭矩MM从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))起以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt不连续减小到大于零的数值，则定义肯定处于实际增压边界转速nL_min之上的上增压边界转速nL_min/o并向下校正，以及如果下增压边界转速nL_min/u和上增压边界转速nL_min/o在预先规定的容许阈值内相一致，则将这两个增压边界转速(nL_min/u、nL_min/o)之一或二者的平均值设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。
然而，为测定或适应性修改内燃机的增压边界转速nL_min也可以如此进行，即，在带有处于进气扭矩MS(nM)之下的行驶阻力力矩(MFW＜MS(nM))和处于进气扭矩MS(nM)之上的指定扭矩Msoll(Msoll＞MS(nM))的运行情况下，从带有处于进气扭矩MS(nM)之下的发动机扭矩MM(MM(t0)＜MS(nM))和处于增压边界转速nL_min之下的发动机转速nM(nM(t0)＜nL_min)的运行点出发，在适度提高发动机转速nM的情况下首先将发动机扭矩MM提升直至进气扭矩MS(nM)(t1-t2)并随后将发动机扭矩MM继续提升超出进气扭矩MS(nM)，以及将在发动机扭矩MM超过进气扭矩MS(nM)的时间点(t3)上的发动机转速nM设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。
行驶阻力力矩MFW是由当前行驶阻力产生的，在挂入档位时多级换挡变速器的输入轴上作用的需要由内燃机承受的负荷力矩，而且该负荷力矩为了可以加速必须至少略低于进气扭矩MS(nM)的相关数值(MFW＜MS(nM))。为识别增压边界转速nL_min所需的超出增压边界转速nL_min的加速和随后的发动机扭矩MM超过进气扭矩MS(nM)的提升通过高于进气扭矩MS(nM)的指定扭矩Msoll而可行(Msoll＞MS(nM))。
如果存在高效能的增压压力传感器的话，也就是设置在废气涡轮增压器压缩机后面的进气系统内，则为测定或适应性修改内燃机的增压边界转速nL_min适宜的是，在带有处于进气扭矩MS(nM)之下的行驶阻力力矩MFW(MFW＜MS(nM))和处于进气扭矩MS(nM)之上的指定扭矩Msoll(Msoll＞MS(nM))的运行情况下，从带有处于进气扭矩MS(nM)之下的发动机扭矩MM(MM＜MS(nM))和处于增压边界转速nL_min之下的发动机转速nM(nM＜nL_min)的运行点出发，在适度提高发动机转速nM的情况下首先将发动机扭矩MM提升直至进气扭矩MS(nM)并随后将发动机扭矩MM继续提升超出进气扭矩MS(nM)，以及将在检测到增压压力上升的时间点上的发动机转速nM设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。
因为带有从非常低的启动转速启动或带有非常低的目标转速的连续加档的相应的负荷构建顺序大多受发动机或变速器控制的相应运行限制阻止，所以可能需要的是，在较低的、接近怠速转速nidle的发动机转速nM时，暂时解除可能存在的用于避免高发动机扭矩MM的运行限制。
附图说明
为说明本发明，说明书附有带实施例的附图。其中：
图1在扭矩-转速曲线图中示出发动机动力特性曲线族第一实施方式；
图2在扭矩-转速曲线图中示出发动机动力特性曲线族第二实施方式；
图3在按照图1的扭矩-转速曲线图中示出进气扭矩特性曲线的测定的图示说明；
图4在按照图1的扭矩-转速曲线图中示出增压边界转速的第一测定的图示说明；以及
图5在转速-时间曲线图和扭矩-时间曲线图中示出增压边界转速的第二测定的图示说明。
具体实施方式
用于依赖于涡轮增压内燃机的响应性能来控制自动多级换挡变速器的启动和换挡过程的按图1的发动机动力特性曲线族包含内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax和最大扭矩梯度(dMM/dt)max(利用该最大扭矩梯度可以尽可能迅速地达到内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax)，各自作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数(Mmax＝f(MM，nM)，(dMM/dt)max＝f(MM，nM))。
发动机动力特性曲线族通过内燃机的稳定的满负荷转矩特性曲线MVL(nM)、零扭矩线(MM＝0)、怠速转速nidle和极限转速nlim限制。通过内燃机的进气扭矩特性曲线MS(nM)和增压边界转速nL_min，发动机动力特性曲线族此外分成四个区域A、B、C和D。
在处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之下和增压边界转速nL_min之下的第一区域A(0≤MM＜MS(nM)，nidle≤nM＜nL_min)内，内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)各自通过进气扭矩MS(nM)的相应数值形成(Mmax(nM)＝MS(nM))。
为避免内燃机熄火，进气扭矩特性曲线MS(nM)在怠速转速nidle区域内通常在怠速转速nidle之上时下降并在接近怠速转速nidle时抬升，从而在逼近怠速转速nidle时产生扭矩上升。但如果进气扭矩MS在该区域内恒定(MS＝常数)，那么内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax也可以通过唯一的数值体现(Mmax＝MS＝常数)。与此无关，该区域内非常高的最大扭矩梯度(dMM/dt)max在区域A中也可以通过唯一的数值来呈现。
在处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之下和增压边界转速nL_min之上的第二区域B(0≤MM＜MS(nM)，nL_min≤nM≤nlim)内，内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)各自同样通过进气扭矩MS(nM)的相应数值形成。因为进气扭矩MS(nM)在该区域内大多具有恒定的分布(MS＝常数)，所以内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax在区域B内通过唯一的数值体现(Mmax＝MS＝常数)。正如在区域A中那样，区域B内在进气扭矩特性曲线MS(nM)之下时非常高的最大扭矩梯度(dMM/dt)max也可以通过唯一的数值来呈现。
在与区域B相邻的处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之上和增压边界转速nL_min之上的第三区域C(MS(nM)≤MM＜MVL(nM)，nL_min≤nM≤nlim)内，发动机扭矩MM可以继续提高直到稳定的满负荷转矩特性曲线MVL(nM)，但比在区域A和B中，也就是比处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之下时，具有明显更低的最大扭矩梯度(dMM/dt)max。
在与区域A相邻的处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之上和增压边界转速nL_min之下的第四区域D(MS(nM)≤MM＜MVL(nM)，nidle≤nM＜nL_min)内，发动机转速nM没有提高超过增压边界转速nL_min使发动机扭矩MM短时间内不能继续提高。因此在区域D内，内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)等于进气扭矩MS(nM)的相应数值(Mmax(nM)＝MS(nM)或Mmax＝MS＝常数)且最大扭矩梯度(dMM/dt)max等于零((dMM/dt)max＝0)。
通过将发动机动力特性曲线族划分为四个区域A-D，因此可以对内燃机的可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)和最大扭矩梯度(dMM/dt)max局部使用唯一数值，由此可以减少数据量和节省存储空间。
但也可以放弃所描述的对发动机动力特性曲线族的划分。在这种情况下，可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)和最大扭矩梯度(dMM/dt)max作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数寄存在相应参数化的数据场内(Mmax＝f(MM，nM)，(dMM/dt)max＝f(MM，nM))。
这一点例如在图2的发动机动力特性曲线族中通过在边界线(MVL(nM)、MM＝0、nidle、nlim)内部画出的网格线表示，为其节点各自储存内燃机的可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)的数值和最大扭矩梯度(dMM/dt)max的数值。在涡轮增压内燃机中因原理而定始终起作用的进气扭矩特性曲线MS(nM)和同样起作用的增压边界转速nL_min在这种情况下隐含在为可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)和最大扭矩梯度(dMM/dt)max所储存的数值内。
图3图示说明如何为第一次确定进气扭矩特性曲线或为适应性修改存在的进气扭矩特性曲线而测定进气扭矩特性曲线MS(nM)的数值。为此最好在传动系全闭合的情况下从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))出发将发动机扭矩MM以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt的不连续减小。如果这一点在增压边界转速之下时进行(nM＜nL_min)，那么扭矩梯度dMM/dt在达到进气扭矩特性曲线MS(nM)时跃变下降到零，这在分图(a)的扭矩分布MM(t)内非常简化地示出。如果这一点在增压边界转速时或在增压边界转速之上时进行(nM≥nL_min)，那么扭矩梯度dMM/dt在超过进气扭矩特性曲线MS(nM)时跃变下降到正的、但明显更低的数值，这在分图(b)的扭矩分布MM(t)内非常简化地示出。发动机扭矩MM在出现扭矩梯度dMM/dt的不连续性时的各个数值因此是进气扭矩特性曲线MS(nM)的数值并因此作为有效值储存或用于适应性修改进气扭矩特性曲线MS(nM)。
为测定或适应性修改内燃机的增压边界转速nL_min可以设计，如果在相关的发动机转速时发动机扭矩MM从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))起以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt不连续减小到零，这在图4中通过分图(a)的扭矩分布MM(t)示出，则定义肯定处于实际增压边界转速nL_min之下的下增压边界转速nL_min/u并向上校正。
对此的附加地，如果在相关的发动机转速时发动机扭矩MM从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))起以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt不连续减小到大于零的数值，这在图4中通过分图(b)的扭矩分布MM(t)表示，则可以定义肯定处于实际增压边界转速nL_min之上的上增压边界转速nL_min/o并向下校正。在这种情况下，如果下增压边界转速nL_min/u和上增压边界转速nL_min/o在预先规定的容许阈值内相一致，则将这两个增压边界转速(nL_min/u、nL_min/o)之一或二者的平均值设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。
在图5中图示说明的用于测定内燃机增压边界转速nL_min的另一种方法在于，在带有处于进气扭矩MS(nM)之下的行驶阻力力矩MFW(MFW＜MS(nM))和处于进气扭矩MS(nM)之上的指定扭矩Msoll(Msoll＞MS(nM))的运行情况下，从带有处于进气扭矩MS(nM)之下的发动机扭矩MM(MM(t0)＜MS(nM))和处于增压边界转速nL_min之下的发动机转速nM(nM(t0)＜nL_min)的运行点出发，在适度提高发动机转速nM的情况下首先发动机扭矩MM提升直至进气扭矩MS(nM)(t1-t2)并随后发动机扭矩MM继续提升超出进气扭矩MS(nM)。
在设计的相当缓慢的加速时，发动机扭矩MM从在时间点t2上达到进气扭矩时起，在继续提高发动机转速nM的情况下首先保持在该数值上(t2-t3)，因为发动机转速nM仍低于增压边界转速nL_min(nM＜nL_min)。从在时间点t3上达到增压边界转速nL_min时起，发动机扭矩MM于是在继续提高发动机转速nM的情况下重新上升。
因此于是，将在发动机扭矩MM超过进气扭矩MS的时间点t3上的发动机转速nM设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。在这种情况下，为识别增压边界转速nL_min所需的超出增压边界转速nL_min的加速和随后的发动机扭矩MM超过进气扭矩MS(nM)的提升由于高于进气扭矩MS(nM)的指定扭矩Msoll(Msoll＞MS(nM))而可行。
这种类型的测定内燃机的增压边界转速nL_min可以在启动过程或连续加档的框架内进行，其中，可以要求在较低的、接近怠速转速nidle的发动机转速nM时，暂时解除发动机控制或变速器控制内可能存在的用于避免高发动机扭矩MM的运行限制。
附图标记
A         区域
B         区域
C         区域
D         区域
M         扭矩
MFW       行驶阻力力矩
MM        发动机扭矩
Mmax      最大扭矩
MS        进气扭矩
Msoll     指定扭矩
MVL       满负荷扭矩
n         转速
nidle     怠速转速
nlim      极限转速
nL_min    增压边界转速
nL_min/o  上增压边界转速
nL_min/u  下增压边界转速
nM        发动机转速
t         时间
t0        时间点
t1        时间点
t2        时间点
t3        时间点

Claims (18)

1.用于控制自动多级换挡变速器的方法，该多级换挡变速器在与涡轮增压的内燃机连接下设置在汽车传动系内，其中，对启动和换挡过程的控制依赖于所述内燃机的响应能力来进行，其特征在于，内燃机当前的响应能力各自取自发动机动力特性曲线族，在所述发动机动力特性曲线族中寄存有内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数(Mmax＝f(MM，nM))。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发动机动力特性曲线族内附加寄存有最大扭矩梯度(dMM/dt)max作为当前发动机扭矩MM和当前发动机转速nM的函数((dMM/dt)max＝f(MM，nM))，利用所述最大扭矩梯度可以尽可能迅速地达到内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发动机动力特性曲线族通过内燃机的稳定的满负荷转矩特性曲线MVL(nM)、零扭矩线(MM＝0)、怠速转速nidle和极限转速nlim限制。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发动机动力特性曲线族通过内燃机的进气扭矩特性曲线MS(nM)和增压边界转速nL_min划分成四个区域(A、B、C、D)，
-处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之下和增压边界转速nL_min之下的第一区域(A；0≤MM＜MS(nM)，nidle≤nM＜nL_min)，其中内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)各自通过进气扭矩MS(nM)的相应数值形成(Mmax(nM)＝MS(nM))并能以高的最大扭矩梯度(dMM/dt)max达到，
-处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之下和增压边界转速nL_min之上的第二区域(B；0≤MM＜MS(nM)，nL_min≤nM≤nlim)，其中内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax(nM)各自同样通过进气扭矩MS(nM)的相应数值形成(Mmax(nM)＝MS(nM))并能以高的最大扭矩梯度(dMM/dt)max达到，
-与所述第二区域(B)相邻的处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之上和增压边界转速nL_min之上的第三区域(C；MS(nM)≤MM＜MVL(nM)，nL_min≤nM≤nlim)，其中发动机扭矩MM能够以较低的扭矩梯度(dMM/dt)max提高直至稳定的满负荷转矩特性曲线MVL(nM)的相应数值，
-以及与所述第一区域(A)相邻的处于进气扭矩特性曲线MS(nM)之上和增压边界转速nL_min之下的第四区域(D；MS(nM)≤MM＜MVL(nM)，nidle≤nM＜nL_min)，其中发动机转速nM没有提高超过增压边界转速nL_min使发动机扭矩MM短时间内不能继续提高。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，内燃机的进气扭矩特性曲线MS(nM)在所述发动机动力特性曲线族内通过带有恒定的进气扭矩(MS＝常数)的直线来近似，以及至少在所述发动机动力特性曲线族的前两个区域(A、B)内各自使用唯一的内燃机可即刻调用的最大扭矩Mmax和/或唯一的用于尽可能迅速地达到最大扭矩Mmax的最大扭矩梯度(dMM/dt)max。
6.按权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或所述发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或所述发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)在变速器控制的应用程序框架内由变速器制造商根据确定的汽车型号或确定的汽车方案测定并传输到相关汽车型号或相关汽车方案所具有的变速器控制装置的数据存储器内。
7.按权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或所述发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或所述发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)由汽车制造商在汽车组装线的末端传输到变速器控制装置的数据存储器内。
8.按权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或所述发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或所述发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)在汽车初次运行时由汽车制造商或在汽车因维修重新调试时由服务站自动从发动机控制装置传输到变速器控制装置的数据存储器内。
9.按权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，所述发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或所述发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或所述发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)在汽车初次运行时由汽车制造商在激活变速器控制装置的学习模式时通过遍历预先规定的负荷构建顺序来检测并传输到变速器控制装置的数据存储器内或用于适应性修改储存在数据存储器内的初始值。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，为测定所述发动机动力特性曲线族的特征值和/或分割线或分割值和/或边界线或边界值在激活变速器控制装置的学习模式时对预先规定的负荷构建顺序的遍历在测试路段上的真实行驶中进行。
11.按权利要求9或10所述的方法，其特征在于，为测定所述发动机动力特性曲线族的特征值和/或分割线或分割值和/或边界线或边界值在激活变速器控制装置的学习模式时对预先规定的负荷构建顺序的遍历在辊式试验台上的模拟行驶中进行。
12.按权利要求1-11之一所述的方法，其特征在于，所述发动机动力特性曲线族的特征值(Mmax＝f(MM，nM)、(dMM/dt)max＝f(MM，nM))和/或所述发动机动力特性曲线族的分割线或分割值(MS(nM)、nL_min)和/或所述发动机动力特性曲线族的边界线或边界值(MVL(nM)、nidle、nlim)在汽车的正常行驶中通过遍历适当的负荷构建顺序来检测并用于适应性修改数据存储器内存在的数值。
13.按权利要求4-12之一所述的方法，其特征在于，为测定或适应性修改内燃机的进气扭矩特性曲线MS(nM)，最好在传动系全闭合的情况下从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜Ms(nM))出发将发动机扭矩MM以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt的不连续减小，以及在出现扭矩梯度dMM/dt的不连续性时检测发动机扭矩MM的数值并作为进气扭矩特性曲线MS(nM)的有效值储存或用于适应性修改进气扭矩特性曲线MS(nM)。
14.按权利要求4-13之一所述的方法，其特征在于，为测定或适应性修改用于尽可能迅速达到最大扭矩Mmax的最大扭矩梯度(dMM/dt)max，在指定扭矩Msoll明显高于当前发动机扭矩MM的情况下检测在外由激活的运行限制调设的扭矩梯度dMM/dt并作为最大扭矩梯度(dMM/dt)max的有效值储存或用于适应性修改最大扭矩梯度(dMM/dt)max。
15.按权利要求4-14之一所述的方法，其特征在于，为测定或适应性修改内燃机的增压边界转速nL_min，如果在相关的发动机转速时发动机扭矩MM从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))起以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt不连续减小到零，则定义肯定处于实际增压边界转速nL_min之下的下增压边界转速nL_min/u并向上校正，如果在相关的发动机转速时发动机扭矩MM从处于进气扭矩之下的发动机扭矩(MM＜MS(nM))起以高扭矩梯度dMM/dt＞＞0提高，直至识别扭矩梯度dMM/dt不连续减小到大于零的数值，则定义肯定处于实际增压边界转速nL_min之上的上增压边界转速nL_min/o并向下校正，以及如果所述下增压边界转速nL_min/u和所述上增压边界转速nL_min/o在预先规定的容许阈值内相一致，则将这两个增压边界转速(nL_min/u、nL_min/o)之一或二者的平均值设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。
16.按权利要求4-15之一所述的方法，其特征在于，为测定或适应性修改内燃机的增压边界转速nL_min，在带有处于进气扭矩MS(nM)之下的行驶阻力力矩MFW(MFW＜MS(nM))和处于进气扭矩MS(nM)之上的指定扭矩Msoll(Msoll＞MS(nM))的运行情况下，从带有处于进气扭矩MS(nM)之下的发动机扭矩MM(MM＜MS(nM))和处于增压边界转速nL_min之下的发动机转速nM(nM＜nL_min)的运行点出发，在适度提高发动机转速nM的情况下首先将发动机扭矩MM提升直至进气扭矩MS(nM)并随后将发动机扭矩MM继续提升超出进气扭矩MS(nM)，以及将在发动机扭矩MM超过进气扭矩MS(nM)的时间点上的发动机转速nM设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。
17.按权利要求4-16之一所述的方法，其特征在于，在存在增压压力传感器时，为测定或适应性修改内燃机的增压边界转速nL_min，在带有处于进气扭矩MS(nM)之下的行驶阻力力矩MFW(MFW＜MS(nM))和处于进气扭矩MS(nM)之上的指定扭矩Msoll(Msoll＞MS(nM))的运行情况下，从带有处于进气扭矩MS(nM)之下的发动机扭矩MM(MM(t0)＜MS(nM))和处于增压边界转速nL_min之下的发动机转速nM(nM(t0)＜nL_min)的运行点出发，在适度提高发动机转速nM的情况下首先将发动机扭矩MM提升直至进气扭矩MS(nM)(t1-t2)并随后将发动机扭矩MM继续提升超出进气扭矩MS(nM)，以及将在检测到增压压力上升的时间点(t3)上的发动机转速nM设为所寻找的增压边界转速nL_min或用于适应性修改增压边界转速nL_min。
18.按权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在较低的、接近怠速转速nidle的发动机转速nM时，暂时解除可能存在的用于避免高发动机扭矩MM的运行限制。
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