CN103477128A - 用于在减速滑行中运行机动车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运行机动车的方法，对于在（曲）轴（14）与地面接触元件（车轮）（16）之间具有可调式离合器（中间装置）的机动车，在减速滑行中将离合器（20）调节为，使得轴（14）的转速减小，尤其是调节到预先确定的值，以便减小驱动器尤其是发动机（12）的内部损耗。

Description

用于在减速滑行中运行机动车的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车的方法。前提条件是，机动车包括用于使轴旋转的主驱动器，例如带有曲轴的发动机。主驱动器在此应通过中间装置与机动车的地面接触元件尤其是车轮耦联。中间装置包括离合器并且必要时包括变速器，其中，离合器在此可以集成在变速器中。前提条件是可调节的中间装置，尤其是可调节的离合器，该离合器应能够通过改变一控制量（其例如或多或少地直接与离合器相关）来改变通过中间装置传递的转矩，从而可以调节出规定的主驱动器转速。这种离合器例如可以被置于一处于分离状态与传递最大转矩——即离合器完全接合——的状态之间的中间状态中。

背景技术

已知的是：在这种机动车行驶时检测机动车是否在减速滑行/推力运行工况（Schubbetrieb）中运动，即力流从车轮或者其它地面接触元件如履带向（曲）轴传递并且不像在牵引运行中那样。例如可以根据加速踏板的位置来检测出这种减速滑行阶段：尤其是当驾驶员不再操纵加速踏板时，不再由主驱动器（例如发动机）产生主动牵引力。这时出现所谓的推力中断：在减速滑行中，只为主驱动器提供经由地面接触单元通过离合器传递输入的动能，例如对于具有发动机和变速器的机动车，为了节省燃料停止向发动机的燃料输送，离合器没有分离，曲轴转速相当于变速器一侧的转速并且因此与中间装置的输出转速成比例。仅由于理论上可能的微小磨转会产生较小的转速差，其出于简单性原因而在以下的说明中被忽略。由于主驱动器的轴仍以足够大的转速旋转，所以当由机动车驾驶员例如通过加速踏板给出相应的要求时，可相对较快地再次提供牵引功率。

推力中断也包括在低于主驱动器轴转速的极限值时再开始供应主要能量（对于发动机的情况是提供燃料），以使主驱动器的转速不会过低。在转速限值下使离合器分离。

在推力中断期间，主驱动器由于内部损失（例如发动机内的压缩，机械损耗等）对输出件起减速作用，其中，通过该输出件输入的动能大部分转化为不能再使用的能量形式（例如热量）。以下将这种不能再使用的能量称为损耗能量。值得期待的是，能够至少部分使用这些能量以获得电能，例如通过电动机器。

作为对推力中断的替代方案也已知：在减速滑行中分离离合器并且使主驱动器怠速运行。这样不会导致主驱动器吸收动能。此外，在加速情况下不需要用于主驱动器的重新启动过程。在此不利的是：消耗了用于怠速运行的主能量（例如在使用发动机作为主驱动器时的燃料消耗）。

同样可能的是：在减速滑行中分离离合器并且关闭主驱动器。由此主驱动器既不吸收主能量也不吸收动能。在此不利的是，在加速情况下对于主驱动器需要重新启动过程。

因此值得期待的是找到一种折衷方案，使得减速滑行的所述的可能缺点分别只以较小的程度出现。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，改善机动车运行时、尤其是减速滑行中的能量平衡，而无需在加速阶段重新启动主驱动器。

该技术问题按本发明在一方面通过按照权利要求1所述的用于运行机动车的方法解决，并且在另一方面通过具有按照权利要求8的特征的机动车解决。

因此在按照本发明的方法中，在机动车在减速滑行中运动并且这一点被检测到的情况下，通过自动地调节一与中间装置——尤其是离合器——相关的控制量来使主驱动器轴的转速减小至一仍确保推力中断的任意值。

本发明基于这样的认知，即主驱动器的内部损耗与其轴转速相关。尤其在转速较高时的耗能大于在转速较低时的耗能。例如在柴油机中，在转速为3000转/分钟时可能由该耗能造成25kW的损耗功率，其在1000转/分钟时减小为6kW。

在此优选的是，在减速滑行中将主驱动器轴的转速调节到——尤其是调整到——一被证明特别有利的预先确定的值。所述值可以与机动车在整体上应以何种策略运行。但该预先确定的转速值尤其优选大于其中使得机动车控制装置在减速滑行中消耗能量的主驱动器轴转速值。在（使用）发动机的优选例子中，该值可能是在喷入燃料来保持最小转速从而使机动车能够再尽可能快地从减速滑行中加速的转速值，如果机动车驾驶员期望这样的话。

能够以特别有利的方式实施本发明的机动车包括双离合变速器作为中间装置的一部分。对此的背景是，被称为离合器磨转/离合器滑磨（Kupplungsschlupf）的、在主驱动器轴转速与中间装置转速之间的差由于主驱动器轴转速的减小而升高，由此使离合器中的内部损耗升高。为了降低该内部损耗，必须减小离合器磨转，而在此不再改变主驱动器轴的转速。这一点可以通过按照以下方式减小中间装置的轴转速来实现：换挡（即对于一般的挡位名称向更高的挡位换档）到双离合变速器内未接合的并且因此称为不起作用的变速器输入轴上。在结束换挡之后，调节主驱动器轴转速的起作用的变速器输入轴的离合器分离并且同时接合不起作用的变速器输入轴的离合器。两个离合器在此这样重叠，使得主驱动器的轴的转速保持不变。

按照本发明的机动车具有用于检测机动车是否在减速滑行中运动的装置，并且按照本发明，该机动车设计有一用于改变与中间装置相关的控制量的改变装置，在减速滑行中通过调节该控制量来减小主驱动器轴的转速。因此在按照本发明的机动车中，通过该改变装置实施按照本发明的方法。一般的改变装置是控制单元。在具有多挡双离合变速器的优选实施形式中，所述控制单元设计用于根据减速滑行中的转速降低来附加地引起换挡。

针对所属方法提到的优点同样适用于按照本发明的机动车。

附图说明

以下参照附图进一步阐述本发明的优选实施形式。在该优选实施形式中，中间装置包括七挡式双离合变速器。另外，使用一发动机作为主驱动器。在附图中：

图1示出为了描述本发明的实施例所需的机动车部件的示意图，并且

图2示出多条曲线，它们表示在按照本发明方法的一个实施例中某些参数随时间的变化。对于理解功能性无关紧要的细节没有示出。

具体实施方式

整体用附图标记10表示的机动车具有发动机12，所述发动机包括以转速n_VM旋转的曲轴14。所述曲轴14通过双离合变速器18与机动车的车轮16相连或者说能与其耦联。在象征性的图示中，离合器20通过离合器盘K₁和K₂表示，并且变速器22具有变速器转速n_G。车轮16的转速为n_Rad。

在机动车10中设有加速踏板（油门踏板）24，在操纵该加速踏板时，燃料喷入发动机12中。在此，在测量装置26中检测加速踏板24的位置，所述测量装置将测量信号传输给控制装置28。控制装置28作用使得燃料喷入发动机12中，并且控制装置同时能使离合器20接合。所述离合器20在此是可调节的，即通过离合器20传递的转矩M_K在其它条件相同的情况下是可变的。

通过控制装置28识别出机动车何时处于减速滑行中：加速踏板24在此时处于其零位置中（即未被踩下）并且机动车运动，这一点例如能够通过机动车车轮16上的转速计30确定（其中处于直观性原因，转速计30在附图中与车轮16分开地显示）。

在本实施例中，控制装置28的作用是尽可能高能效地运行机动车10。在现代乘用车中实施的传统推力中断中离合器20通常保持接合，以使力矩M_K传递到曲轴14上，即在车轮16与发动机12之间形成力流。由此使得发动机12不会过于接近静止状态，即曲轴14的转速n_VM不会低于预设的极限值。所述极限值这样选择，使得对于滑行的机动车10仍可以在相对较短的时间内从当前的运行下实现机动车加速。

现在根据图2阐述按照本发明的方法：

在时间点t₀时，机动车以最后的速度行驶，其中，对于所观察的时间段的前提条件是，该速度基本上保持不变。加速踏板24的位置s_ped现在是50%。

对于双离合变速器18的前提条件是，具有转速为n_G，1的第一变速器输入轴，该第一变速器输入轴与5挡和7挡的挡位调节器相对应。所述双离合变速器具有转速为n_G，2的第二变速器输入轴，第二变速器输入轴的相对应的挡位调节器具有4挡和6挡。

在本实施例中由以下情况开始：第一变速器输入轴被耦合并且因此是起作用的，并且挂入变速器22的第五挡。第一轴的转速约为3000转/分钟。因为与变速器输入轴1相对应的离合器接合，所以离合器的变速器侧与发动机侧之间的离合器磨转Δn₁约为零，也就是两侧的转速相同。第二变速器输入轴未连接。这表示与变速器输入轴2对应的离合器完全分离并且挡位调节器处于4挡和6挡之间的空挡位置中。转速n_G，2约为零。发动机或者曲轴14的转速n_VM同样为3000转/分钟，因为离合器磨转Δn₁约为零。

在时间点t₁，机动车驾驶员将他的脚从加速踏板24上挪开，机动车10进入减速滑行阶段。由于相对较高的转速n_VM，在发动机中形成较高的内部损耗。出于该原因，将离合器盘K₁和K₂以力锁合方式彼此压紧的力减小，因此传递的力矩M_K减小。因为曲轴转速下降，形成最终的离合器磨转Δn₁，也就是n_VM转速不再直接是n_G，1=i_G5·n_Rad，其中，i_G5是变速器22用于第五挡的传动比（包括可能存在的固定传动比，如差速器的传动比）。曲轴14的转速n_VM因此与车轮16的转速n_Rad脱耦，也就是n_VM=i_G5n_Rad-Δn₁。曲轴转速n_VM通过控制装置28尤其降低到1000转/分钟，刚刚在极限值之上，从该极限值起控制装置可能会喷入燃料以保持转速限值n_Grenz。

由于较高的磨转Δn₁，在离合器中形成较高的内部损耗。所述内部损耗可通过降低磨转来减小。磨转的降低可以通过以相应地改变变速器传动比的方式减小变速器侧转速来实现。在所述例子中，会切换到第七挡，由此调节出至尽可能小的变速器侧转速。然而，在布置于相同变速器输入轴上的挡位之间直接换挡只能通过分离与该变速器输入轴相对应的离合器实现，这样发动机转速就会降至怠速状态。由此原因，为了从第五挡换至第七挡，首先在子变速机构1和子变速机构2之间进行变换。

首先在子变速机构2中挂入第六挡，由此使第二变速器输入轴与从动轴机械连接。由此得到第二变速器输入轴的最终转速n_G，2。在第二子变速机构中挂入第六挡之后，在时间点t₂时开始分离第一离合器并且接合第二离合器。这个过程这样进行：使得发动机转速不会低于转速限值n_Grenz，而是保持在1000转/分钟的转速。这时通过经离合器向第二变速器输入轴传递力矩，使得磨转Δn₂小于之前的磨转Δn₁，因为第六挡的传动比使得变速器侧转速与第五挡的情况相比更小。因此降低了离合器上的内部损耗。为了进一步降低离合器损耗，此后脱开第五挡并且挂入第七挡。由于这两个挡位5和7之间的不同传动比而直到时间点t₃调节出一较低的转速n_G，1。

从时间点t₃起，再次变换传递力的离合器，从而最后由与第一变速器输入轴相对应的离合器来调节发动机转速n_VM。此时的离合器磨转Δn₁小于时间点t₁和t₂之间的离合器磨转Δn₁，也小于时间点t₂和t₃之间的离合器磨转n₂，该离合器磨转不能通过使用其它传动比进一步减小了。

在时间点t₄时加速踏板再次被操作。机动车驾驶员以此发出信号，要终止减速滑行。与第一变速器输入轴相对应的离合器分离，而与第二变速器输入轴相对应的离合器接合。在此，这样进行一个离合器的分离和另一离合器的接合：使得发动机转速n_VM被提升到第二变速器输入轴的轴转速n_G，2。磨转运行因此终止（Δn₂=0）。在力传递完全通过与第二变速器输入轴相对应的离合器进行之后，再次产生牵引运行。作为备选，也可将第七挡用于继续行驶，由此在与第一变速器输入轴相对应的离合器上必须提高所传递的力矩，这导致磨转转速降低。随后进行机动车加速。

因此总地来说，通过控制装置28关闭发动机12，但是发动机以尽可能降低的转速旋转以便使发动机的内部损耗最小。如已经说明的那样，前提条件是离合器20的可调节性：存在关于离合器20的控制量，该控制量决定所传递的力矩M_K。对于力锁合的离合器，所述控制量例如是压力，液压缸以所述压力将一个离合器盘压在另一个离合器盘上。其它控制量也是可以考虑的。通过本发明充分利用了：可以让离合器“磨转”，并且这在减速滑行中自动地进行。

本发明也可以使用在具有电驱动器或者在驱动器与车轮之间具有其它形式的连接装置——例如液压传动机构——的机动车中。本发明可以在任何形式的无轨行驶的陆上运输工具中使用，所述陆上运输工具不一定具有车轮。例如，本发明可以使用在摩托车、商用车——例如农用车、履带式机动车、载重机动车或者乘用车中。

Claims (11)

1.一种用于运行具有驱动器（12）的机动车（10）的方法，所述驱动器用于使驱动器的轴（14）旋转，所述轴通过中间装置（20、22）与机动车的地面接触元件（16）耦联，其中，通过所述中间装置（20、22）能够通过改变一控制量而在驱动器与中间装置之间传输不同的转矩，并且其中，在机动车行驶期间检测机动车是否在减速滑行中运动，如果机动车在减速滑行中运动，则通过自动调节所述控制量来减小所述驱动器的轴转速（n_VM）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在减速滑行中将所述轴（14）的转速（n_VM）调节到——尤其是调整到——一预先确定的值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预先确定的值大于如下的轴（14）转速值（n_Grenz）：在该轴转速值下机动车的控制装置（28）在减速滑行中会导致通过驱动器（12）消耗能量。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述驱动器是发动机（12），其优选地具有曲轴（14）。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述中间装置具有离合器，所述中间装置具有变速器或者不具有变速器。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述机动车包括自动变速器，根据转速的降低通过换挡来减小离合器磨转（Δn₁）。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述机动车包括双离合变速器（18），根据转速的降低通过换挡来减小离合器磨转（Δn₁）。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述地面接触元件是车轮（16）。

9.一种机动车（10），具有驱动器、尤其是发动机（12），所述驱动器包括轴（14），其中，所述驱动器（12）通过中间装置（20、22）与机动车的地面接触元件（16）耦联，所述机动车具有用于改变与中间装置（20、22）相关的控制量的装置（28），所述控制量决定通过中间装置（20、22）传递的转矩（M_K），所述机动车具有用于检测机动车是否在减速滑行中运动的装置（26），其特征在于，用于改变控制量的装置（28）设计用于在减速滑行中通过自动调节控制量而减小轴（14）的转速。

10.根据权利要求9所述的机动车（10），其中，所述中间装置具有离合器（20）和变速器（22），并且所述地面接触元件包括车轮（16）。

11.根据权利要求9或10所述的机动车（10），其中，所述机动车具有带多个挡位的双离合变速器（18），其特征在于，所述用于改变控制量的装置包括控制装置（28），该控制装置设计用于在减速滑行中根据转速的降低来引起换挡。

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