CN104340229B - 测定至少一个在自动变速器输入侧作用的拖曳力矩的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测定至少一个在自动变速器输入侧作用的拖曳力矩的方法，其中，在准备进行测定时打开置于机动车变速器与驱动机之间的分离离合器(S4)。为了在此可以不依赖于相应的变速器类型地进行测定，在准备进行测定时此外还将机动车变速器朝向空挡切换(S2)并接下来在驱动机解除激活的情况下算出至少一个拖曳力矩(MGetr、MKup1)。在此，在驱动机的发动机转速(nMot)低过变速器输入转速之前获知变速器输入转速(nGetr)的第一梯度(S5)，并且在发动机转速(nMot)低过变速器输入转速(nGetr)之后测定变速器输入转速(nGetr)的第二梯度(S7)。此外，本发明还涉及机动车的动力总成、计算机程序产品以及具有该计算机程序产品的数据载体。

Description

测定至少一个在自动变速器输入侧作用的拖曳力矩的方法
技术领域
本发明涉及一种用于测定至少一个在自动的机动车变速器中在输入侧作用的拖曳力矩的方法，其中，在准备进行测定时打开置于机动车变速器与驱动机之间的分离离合器。此外，本发明还涉及机动车的动力总成、计算机程序产品以及具有该计算机程序产品的数据载体。
背景技术
变速器输入侧的损失的测定尤其在具有非同步的形状锁合的换挡元件的自动的机动车变速器中是有利的，这是因为在此对于换挡过程而言在相应的非同步换挡元件的区域中的转速需要至少在很大程度上同步，从而在操纵换挡元件时可以尽可能无问题地完成相应的变速器部件的形状锁合的联接。在此，越精确地知道在变速器输入端的区域中的拖曳力矩，相应的变速器控制装置就可以越精确地进行对相应的转速比的调整。因此，通过测定在驱动侧的拖曳力矩可以在利用非同步换挡元件的换挡过程中明显提高舒适性。
由DE 10 2011 016 576 A1得悉一种用于测定两个摩擦离合器的拖曳力矩的方法，这两个摩擦离合器组合在双离合器中地分别是双离合变速器的一部分。在此，每个摩擦离合器配属于接下来的分变速器中的一个。在此，相应被动运行的分变速器的离合器的拖曳力矩可以在运行期间以如下方式来测定，即，相应主动运行的分变速器的摩擦离合器处在被调节的滑差运行(Schlupfbetrieb)中。
发明内容
由上述现有技术出发，现在本发明的任务是，提供一种用于测定至少一个在输入侧在自动的机动车变速器中作用的拖曳力矩的方法，其中，该测定应当可以不依赖于相应的变速器类型地实现。
该任务从方法技术的角度来看由如下的技术教导来解决，即一种用于测定在自动的机动车变速器中在输入侧作用的至少一个拖曳力矩的方法，其中，在准备进行所述测定时打开置于所述机动车变速器与驱动机之间的分离离合器，其特征在于，在准备进行所述测定时还将所述机动车变速器朝向空挡切换，并且接下来在所述驱动机解除激活的情况下算出所述至少一个拖曳力矩，其中，在所述驱动机的发动机转速低过变速器输入转速之前获知变速器输入转速的第一梯度，在所述发动机转速低过变速器输入转速之后测定变速器输入转速的第二梯度，测定所述分离离合器的拖曳力矩和/或切换到空挡中的机动车变速器的驱动侧部分的拖曳力矩作为拖曳力矩，并且所述分离离合器的测定的拖曳力矩依赖于当前的车道坡度来获知。
本说明书分别再次给出了本发明的有利改进方案。
在具有自动的机动车变速器的动力总成方面，该任务通过如下的技术教导来解决，即，一种机动车的动力总成，所述动力总成包括自动的机动车变速器，所述机动车变速器在驱动侧能经由分离离合器与驱动机联接，其中，至少一个在所述机动车变速器中在输入侧作用的拖曳力矩能按照所述方法来测定。
在计算机程序产品方面，该任务通过如下的技术教导来解决，即，一种根据动力总成的机动车变速器的计算机程序产品，在所述计算机程序产品中能执行所述的方法，其中，用于测定至少一个拖曳力矩的程序在驱动机解除激活期间通过相应的存储在软件中的控制指令来实现。
在包含该计算机程序产品的存储介质方面，该任务通过如下的技术教导来解决，即，一种具有所述的计算机程序产品的数据载体。
具体地，根据本发明，在用于测定至少一个在输入侧在自动的机动车变速器中作用的拖曳力矩的方法中，在准备进行测定时打开置于机动车变速器与驱动机之间的分离离合器。在此，自动的机动车变速器优选是自动化的换挡变速器，其具有非同步的形状锁合的换挡元件，例如爪式离合器。因此，由于已知一个或多个在驱动侧作用的拖曳力矩，变速器控制装置于是可以进行对在相应的换挡元件的区域中的同步转速的更精确的调整，从而使得换挡过程在相应的变速器中可以更舒适地实现。但是，自动的机动车变速器原则上也可以是以其他方式设计的变速器，例如双离合变速器等等。此外，机动车变速器能够以组合式结构形式来实施，其中，主挡组(Hauptgruppe)前接有或后接有半挡挡组(Splitgruppe)且/或后接有倍挡挡组(Bereichsgruppe)。
本发明现在包括如下技术教导，即，在准备进行测定时此外还将机动车变速器向空挡切换并接下来在驱动机解除激活的情况下算出至少一个拖曳力矩。在此，首先在驱动机的发动机转速低过变速器输入转速之前获知机动车变速器的变速器输入转速的第一梯度，并且接下来在发动机转速低过变速器输入转速之后测定变速器输入转速的第二梯度。
换而言之，也就是说为了测定至少一个拖曳力矩将机动车变速器朝向空挡切换且在切断驱动机期间进行至少一个拖曳力矩的测定。在此，机动车变速器的两个变速器输入转速梯度被获知，其中，第一梯度在驱动机的与变速器输入转速相比更高的发动机转速下来测量，而第二梯度自下降到变速器输入转速之下的发动机转速起来测定。
在此，这种方法具有如下优点，即，基于两个获知的梯度可以用计算的方式测定至少一个在输入侧作用的拖曳力矩，其中，这在此可以不依赖于相应的变速器类型来实现。在打开分离离合器和将机动车变速器切换到空挡中时，可以借助驱动侧的变速器部分的惯性和相应的角加速度算出作用的拖曳力矩的和。在此在输入侧作用的拖曳力矩一方面是分离离合器的拖曳力矩，以及是切换到空挡中的机动车变速器的驱动侧部分的拖曳力矩。目前，单个拖曳力矩在此无法借助该方程解出，这是因为虽然惯性作为结构性的参量是已知的且角加速度可以借助通过传感器测得的转速来测定，但是由此在一个方程中包含两个未知量。
但是，该问题现在可以通过如下方式来解决，即，测定在发动机转速低过变速器输入转速之前和之后变速器的变速器输入转速的转速梯度，这是因为分离离合器的拖曳力矩在这两个状态之间的作用发生逆转。因为在机动车变速器的拖曳力矩始终引起变速器的变速器输入转速降低期间，分离离合器的拖曳力矩在处在变速器输入转速之上的发动机转速下促使变速器输入端加速，而自发动机转速低过变速器输入转速起同样将减速影响施加到变速器输入端上。因此，现在可以建立起如下两个方程：
根据本发明，对于该计算而言此外还作如下假设，即，在低过之前的分离离合器的拖曳力矩与在低过之后的分离离合器的拖曳力矩的相反数相符。也就是说从如下出发，即，在低过之前的分离离合器的拖曳力矩与在低过之后的分离离合器的拖曳力矩的负值相符：
MKup1＝-MKup2。
因此，各单个拖曳力矩可以由两个可供使用的方程来测定。具体地，在此可以测定出切换到空挡中的机动车变速器的驱动侧部分的拖曳力矩和/或分离离合器的拖曳力矩。
在此，在分离离合器的拖曳力矩方面的假设在最大程度上反映了尤其实施成干式运转的摩擦离合器的实际情况，其中，在低过之前和在低过之后的拖曳力矩在绝对值上在最大程度上相符。因此，这些也可以被称作剩余传递力矩的拖曳力矩导致即使在完全打开的分离离合器的情况下仍然会传递一定的转矩，该转矩有其在气体动力学效应以及摇摆运动上的原因，其尽管在离合器的打开状态下仍然提供了离合器半体之间的摩擦接触。
在此，为了测定在一个或多个非同步换挡元件的区域中的相关的拖曳力矩进行机动车变速器的空挡切换，从而在测定机动车变速器的驱动侧部分的拖曳力矩的情况下可以算出到目前为止作用的相关的拖曳力矩。因此，在组合式结构形式的自动的机动车变速器中进行在其中存在非同步换挡元件的变速器组中的空挡切换。
与根据本发明的方法不同，DE 10 2011 016 576 A1的测定方法仅可以在双离合变速器的情况下实现，因为这是为了对被动运行和主动运行的分变速器进行测定所需要的。就此而言，无法实现在自动的机动车变速器中的普通的应用。
在本发明的改进方案中，切换到空挡中的机动车变速器的驱动侧部分的测定的拖曳力矩依赖于当前的变速器温度来获知。也就是说，如果经由根据本发明的方法算出了机动车变速器的驱动侧部分的拖曳力矩，那么就实现了计算结果分别与当前的变速器温度的配属关系，这是因为存在变速器拖曳力矩与变速器温度的依赖性。由于该配属关系，接下来可以借助当时相应作用的变速器温度通过变速器控制装置取得变速器的相应当前的拖曳力矩。在此，在某些情况下可以在针对不同的温度测定的拖曳力矩之间进行内插(Interpolation)。
根据本发明的另一实施方式，分离离合器的测定的拖曳力矩依赖于当前的车道坡度来获知。分离离合器的拖曳力矩与车道坡度的依赖性的原因在于，在动力总成中的部件，像例如驱动机的曲轴具有一定的轴向间隙，由此分离离合器的离合器半体在一定的车道坡度的情况下可以彼此间处在与这在平面中的情况不同的轴向间距下。因此，摇摆运动和气体动力学效应比在平坦的路段或其他车道坡度的情况下更强或更弱地作用。如果这在此在计算拖曳力矩时被考虑到，那么因此可以取得分别对于相应的车道坡度而言合适的值。在此，在某些情况下可以在针对不同的车道坡度测定的拖曳力矩之间进行内插。
本发明的另一设计方案如下，即，在准备进行测定时首先将机动车变速器朝向空挡切换，其中，只有当驱动机的解除激活被引入时，才打开分离离合器。由此确保在测量开始时变速器输入转速并未已经下降过多而使得不再会发生被发动机转速低过。因为变速器首先被切换到空挡中，所以变速器输入端直至分离离合器打开还以发动机转速运转。接下来当驱动机被关掉时，该离合器才被打开，其中，这尤其借助用于驱动机的点火的信号来确定。
在本发明的改进方案中，测定在相应的机动车停靠期间执行。由此，驾驶舒适性不受根据本发明的方法过程的影响，这是因为驱动机在行驶期间不必被解除激活，而是根据本发明的方法针对相应的车辆驾驶员不可察觉地或仅几乎不可察觉地在机动车停车的情况下实施，在该机动车停车的情况下，驱动机本来就可以解除激活。但是为了在此使得测定的转矩值在未来的运行中可供使用，至少一个测定的拖曳力矩被存储在不易失的存储器中。因此，分离离合器的测定的拖曳力矩和/或机动车变速器的变速器输入侧部分的拖曳力矩可以在接下来的运行中在换挡过程中使用。
根据本发明的解决方案同样可表现为计算机程序产品，其当在变速器控制装置的处理器上运行时通过软件操控(anleiten)处理器，这些处理器执行配属的本发明主题的方法步骤。在这方面，可由计算机读取的介质也属于本发明的主题，前面所描述的计算机程序产品可取得地存储在该介质上。
本发明不局限于并列的权利要求或对此从属的权利要求的特征的所说明的组合。此外，还得出如下可行方案，即，将各单个特征(只要它们由权利要求、以下对实施方式的描述或直接由附图得悉)彼此组合。权利要求通过使用附图标记对附图的参照不应限制权利要求的保护范围。
附图说明
本发明的在下面所说明的有利设计方案在附图中示出。其中：
图1示出了机动车的动力总成的示意性视图；
图2示出了根据本发明的方法与本发明的优选实施方式相应的流程图；以及
图3示出了在其中绘制出本方法过程期间在时间上的转速分布曲线的图表。
具体实施方式
由图1得悉机动车的动力总成的示意性视图，其中，该机动车是商用车，例如载重汽车。在动力总成内，驱动机1能够以内燃机形式在输出侧借助于中间的分离离合器2与在接在后面的机动车变速器3相连接。此时，机动车变速器3在此以如下方式实施成自动化的组合式变速器，即，(在此未详细示出)主挡组前接有或后接有半挡挡组且/或后接有倍挡挡组。机动车变速器3的主挡组的传动级现在可以具体地经由非同步的形状锁合的爪式离合器形式的换挡元件来切换，其中，为了该目的在相应的换挡元件的区域中执行在待形状锁合地彼此联接的离合器半体之间的转速平衡。
在此，该转速平衡在相应的换挡过程中在主挡组中经由变速器控制装置4来调节，其在切换相应的后续挡位(Folgegang)之前通过对处在空挡中的机动车变速器3的驱动侧部分的制动或加速进行必要的同步。为了制动，变速器控制装置4在此可以干预此处同样未示出的变速器制动器，而加速则经由驱动机1与分离离合器2相结合地实现。在换挡过程中，变速器控制装置4为此可以操控地干预驱动机1的发动机控制器5并且也可以调节分离离合器2的打开和关闭。
但是为了可以精确地调整出相应的同步转速，在变速器控制装置4中存储有在变速器输入侧作用的拖曳力矩MGetr和MKup1，其在经由变速器制动器或驱动机1调节相应的转速时被相应地考虑到。在这些拖曳力矩MGetr和MKup1中，拖曳力矩MGetr是切换到空挡中的机动车变速器3的驱动侧部分的拖曳力矩，而拖曳力矩MKup1是分离离合器2的剩余传递力矩，这些拖曳力矩MGetr和MKup1在此在具有该动力总成的机动车准备停车时在根据本发明的方法的框架内来测定，现在应借助图2中的流程图和图3中的图表对根据本发明的方法作详细描述：
根据本发明的方法以步骤S1开始，在该步骤S1中，识别出商用车停车，例如由于商用车的停止以及通过车辆驾驶员的经由其可推断出该过程的相应操作。在步骤S2中(但该步骤S2在此也可以是对商用车的停车过程的识别的一部分)，机动车变速器以如下方式向空挡切换，即，在非同步的主挡组中打开到那时还进行附属的传动级的结合的爪式离合器。由于仍然闭合的分离离合器2，在该时间点发动机转速nMot与变速器输入转速nGetr相符，如在图3中的图表的起始区域中显而易见的那样。
然后在后续步骤S3中询问是否进行对驱动机1的解除激活，其中，变速器控制装置4为了识别出该过程从发动机控制器5方面询问点火信号。如果这被否定，则跳回步骤S3之前并接下来开始新的询问，而在肯定的情况下在步骤S4中进行分离离合器2的打开。由于作用到机动车变速器3的驱动侧部分上的拖曳力矩MGetr和MKup1，变速器输入端与驱动机1的分离导致变速器输入转速nGetr下降。
如在图3中借助变速器输入转速nGetr和发动机转速nMot在时间上的分布曲线可识别出的那样，变速器输入转速nGetr处在小于发动机转速nMot的区域I中。这导致拖曳力矩MGetr和MKup1以如下方式彼此相反地起作用，即，机动车变速器3的变速器输入侧部分的拖曳力矩MGetr降低转速地起作用，而分离离合器2的拖曳力矩MKup1促使变速器输入端的转速提高，该拖曳力矩MKup1有其在摇摆运动和气体动力学效应上的原因以及进而是变速器输入端至驱动机1的潜在的连接的结果。因此，这两个拖曳力矩MGetr与MKup1的共同作用导致变速器输入转速nGetr的特定的降低，其在步骤S5中借助对梯度的测量来获知。
然后在接下来的步骤S6中，通过变速器控制装置4询问是否发动机转速nMot还处在变速器输入转速nGetr之上，也就是说，是否还存在图3的表格中表示为区域I的状态。如果这被肯定，则跳回步骤S6之前并开始新的询问。而如果识别出发动机转速nMot已下降到变速器输入转速nGetr之下，如在图3中表示为区域II那样，则变换到步骤S7。
因为在区域II中与区域I相比如此地改变了条件，即，分离离合器2的拖曳力矩MKup2由于驱动机1的现在较小的转速同样减速地作用到变速器输入端上。在步骤S7中，现在也测定变速器输入转速nGetr的针对区域II的梯度其由于机动车变速器3的拖曳力矩MGetr和分离离合器2的拖曳力矩MKup2的改变的共同作用与第一梯度不同。
紧接在步骤S7之后，在接下来的步骤S8和S9中以如下方式测定相关的拖曳力矩MKup1和MGetr，即，借助于测得的梯度和建立起如下方程：
在此，还涉及切换到空挡中的机动车变速器3的驱动侧部分的存储在变速器控制装置4中的惯性JGetr。为了可以解开该方程，在步骤S8中此外还假定：
MKup1＝-MKup2，
从而最后在步骤S9中为了测定拖曳力矩MKup1和MGetr可以建立起如下方程：
然后，两个拖曳力矩MKup1和MGetr在接下来的步骤S10中被存储在变速器控制装置4的不易失的存储器中，其中，分离离合器2的拖曳力矩MKup1在此依赖于当前的车道坡度α地被存储，而切换到空挡中的机动车变速器3的驱动侧部分的拖曳力矩依赖于当前的变速器温度TGetr，也就是说变速器油温被存储。因此被存储的参数可以在机动车的接下来的运行中被用于机动车变速器3的相应的调节。
因此，借助于根据本发明的方法可以实现在输入侧作用的拖曳力矩的不依赖于相应的变速器类型的测定。
附图标记列表
1 驱动机
2 分离离合器
3 机动车变速器
4 变速器控制装置
5 发动机控制器
MGetr 在空挡中的变速器的驱动侧部分的拖曳力矩
MKup1 离合器拖曳力矩
MKup2 离合器拖曳力矩
nMot 发动机转速
nGetr 变速器输入转速
变速器输入转速的梯度
变速器输入转速的梯度
α 车道坡度
TGetr 变速器温度

Claims (8)

1.一种用于测定在自动的机动车变速器(3)中在输入侧作用的至少一个拖曳力矩(MGetr、MKup1)的方法，其中，在准备进行所述测定时打开置于所述机动车变速器(3)与驱动机(1)之间的分离离合器(2)(S4)，其特征在于，
在准备进行所述测定时还将所述机动车变速器(3)朝向空挡切换(S2)，并且
接下来在所述驱动机(1)解除激活的情况下算出所述至少一个拖曳力矩(MGetr、MKup1)，
其中，在所述驱动机(1)的发动机转速(nMot)低过变速器输入转速之前获知变速器输入转速(nGetr)的第一梯度(S5)，
在所述发动机转速(nMot)低过变速器输入转速(nGetr)之后测定变速器输入转速(nGetr)的第二梯度(S7)，
测定所述分离离合器(2)的拖曳力矩(MKup1)和/或切换到空挡中的机动车变速器(3)的驱动侧部分的拖曳力矩(MGetr)作为拖曳力矩(S9)，并且
所述分离离合器(2)的测定的拖曳力矩(MKup1 )依赖于当前的车道坡度(α)来获知。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切换到空挡中的机动车变速器(3)的驱动侧部分的测定的拖曳力矩(MGetr)依赖于当前的变速器温度(TGetr)来获知。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在准备进行所述测定时首先将所述机动车变速器(3)朝向空挡切换(S2)，其中，只有当所述驱动机的解除激活被引入(S3)时，才打开所述分离离合器(2)(S4)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测定在机动车停靠期间执行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，测定的所述至少一个拖曳力矩(MGetr、MKup1)被存储在不易失的存储器中(S10)。
6.一种机动车的动力总成，所述动力总成包括自动的机动车变速器(3)，所述机动车变速器在驱动侧能经由分离离合器(2)与驱动机(1)联接，其中，至少一个在所述机动车变速器(3)中在输入侧作用的拖曳力矩(MGetr、MKup1)能按照根据权利要求1至5中的任一项所述的方法来测定。
7.一种根据权利要求6所述的机动车的动力总成的计算机程序产品，在所述计算机程序产品中能执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，用于测定至少一个拖曳力矩(MGetr、MKup1)的程序在驱动机(1)解除激活期间通过相应的存储在软件中的控制指令来实现。
8.一种具有根据权利要求7所述的计算机程序产品的数据载体。
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