CN104903564B - 在通过发动机间隙时过滤发动机设定扭矩的方法 - Google Patents

在通过发动机间隙时过滤发动机设定扭矩的方法 Download PDF

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Abstract

本发明主要针对一种在通过发动机间隙时过滤发动机设定扭矩的方法，其包括以下步骤：‑确定(101)发动机设定扭矩，‑检测(102)进入发动机间隙的时刻(t1)和离开发动机间隙的时刻(t2)，时刻(t1)和时刻(t2)定义发动机间隙的通过区域(Z)，‑在发动机间隙的通过区域(Z)中过滤(103)发动机设定扭矩(Ce)，以及‑在需要时，施加(104)与热力发动机转速(Wm)相位相反的校正扭矩(Ccor)。依据本发明，利用热力发动机的转速(Wm)变化或者校正扭矩(Ccor)的变化来检测进入发动机间隙的时刻(t1)。

Description

在通过发动机间隙时过滤发动机设定扭矩的方法
技术领域
本发明针对一种在通过发动机间隙时过滤发动机设定扭矩的方法。
本发明适用于操纵装备有汽油或柴油热力动力总成(GMP)的车辆的控制领域，该GMP具有手动型变速箱(BVM)、自动型变速箱(BVA)、驾驶型变速箱(BVMP)或双离合型变速箱(DCT)。
背景技术
这样的车辆装备有计算机，其能够自动地适配车辆的每个部件、尤其是热力发动机的工作点，以便于就要求的扭矩而言遵从驾驶员意愿。为了获得最优车况，计算机借助于预防性修饰模块(module d’agrément)和治疗性修饰模块，对驾驶员实现的要求的扭矩进行两种类型的过滤。
预防性修饰模块还确保对与驾驶员意愿相对应的设定扭矩进行过滤，以便于通过最大限度地限制牵引链的工作间歇来通过发动机间隙。发动机间隙被称为在热力发动机置于垫块上的时刻与热力发动机驱动车辆的时刻之间的传动元件的扭转现象。发动机间隙还对应于针对在加速的过渡阶段，热力发动机和车轮均不彼此驱动而施加的扭矩。
治疗性修饰模块能够衰减因通过发动机间隙而产生的发动机转速的可能振荡。为此，其生成与发动机转速的相位相反的扭矩。
在检测发动机间隙的现有方法中，计算机考虑与进入发动机间隙的时刻t1相对应的第一扭矩门限S1以及与离开发动机间隙的时刻t2相对应的第二扭矩门限S2。而且，如图1中清楚可见的，修饰模块在定义发动机间隙的通过区域Z的两个时刻t1与t2之间，过滤设定扭矩Cc。这样的过滤促使生成预防性扭矩Cp，其能够减少发动机间隙的通过区域Z上的工作间歇。一旦间隙的通过在时刻t2结束，预防性扭矩Cp就迅速恢复与驾驶员意愿相对应的设定扭矩Cc。在图1的底部示出了在这个加速阶段可观察到的发动机转速Wm。
通过对多个参考车辆进行校准来获得这两个固定的扭矩门限S1和S2。换句话说，计算机以静态方式工作，而不考虑发动机垫块的离散性以及垫块和牵引链的磨损。因而，校准的门限并非对于所有车辆而言都是最优的，并且不适于老旧发动机，这将使得车况恶化。
发明内容
本发明旨在通过提出一种在通过发动机间隙时过滤发动机设定扭矩的方法来有效地纠正这些缺点，该方法包括以下步骤：
-确定发动机设定扭矩，
-检测进入发动机间隙的时刻和离开发动机间隙的时刻，其定义发动机间隙的通过区域，
-在发动机间隙的通过区域中过滤发动机设定扭矩，以及
-在需要时，施加与热力发动机的转速相位相反的校正扭矩，其特征在于，利用热力发动机的转速的变化或者校正扭矩的变化来检测进入发动机间隙的时刻。
本发明还能够检测发动机间隙的通过以及使对发动机扭矩的操纵适应于每一次新加速。因而，自动考虑垫块的离散性以及垫块和牵引链的磨损，这意味着在车辆使用寿命的所有情况下，并且无论车辆的磨损状态如何，都获得最优车况。此外，本发明提供了在不再需要校准进入和离开发动机间隙的门限的措施中实现的时间增益。
根据一种实施方式，根据与发动机转速相关联的噪声电平来执行对考虑用于检测进入发动机间隙的时刻的变量的选择。而且，在发动机转速不嘈杂的情况下，利用发动机转速的变化来检测进入发动机间隙的时刻，而在发动机转速嘈杂的情况下，利用校正扭矩的变化来检测进入发动机间隙的时刻。
根据一种实施方式，为了确定发动机转速是否嘈杂，将发动机转速的梯度与门限值进行比较。
根据一种实施方式，发动机转速的梯度的门限值为100转/分/秒量级。
根据一种实施方式，当发动机转速的梯度超过门限值时，检测进入发动机间隙的时刻。
根据一种实施方式，发动机转速的梯度的门限值包括在20转/分/秒和40转/分/秒之间。
根据一种实施方式，当校正扭矩的梯度低于门限值时，检测进入发动机间隙的时刻。
根据一种实施方式，校正扭矩的梯度的门限值包括在-1.5N.m和-3N.m之间。
根据一种实施方式，在发动机切换的持续时间到期之后，检测离开发动机间隙的时刻，该持续时间自进入发动机间隙的时刻起开始。
根据一种实施方式，利用在发动机切换的持续时间与由发动机转速和啮合的变速箱的速比组成的一对数据之间建立对应关系的图表，确定发动机切换的持续时间。
根据一种实施方式，利用发动机转速、啮合的变速箱的速比和由驾驶员作用的油门踏板的位置，确定发动机设定扭矩。
附图说明
通过阅读以下描述以及审阅附图，本发明将能够被更好地理解。这些附图仅作为对本发明的说明给出，而非限制。
已经描述的图1示出了在实施根据现有技术的方法时可观察到的设定扭矩、预防性扭矩和发动机转速的曲线图；
图2根据本发明示出了操纵热力发动机扭矩的管理系统的原理图；
图3根据本发明示出了利用图2的系统实施的过滤发动机设定扭矩的方法的步骤图；
图4示出了在实施根据本发明的方法时，配备有具有不同磨损状态的发动机垫块的两辆车辆的设定扭矩、预防性扭矩和发动机转速的曲线图。
在各图中，相同、相似或类似的元素保持相同的附图标记。
具体实施方式
图2示出了对集成在发动机计算机中的热力发动机的扭矩的进行操纵的管理系统1。该系统1具有驾驶员意愿解释模块2，以及与发动机间隙通过检测模块5相互作用的预防性修饰模块3和治疗性修饰模块4。
更确切地说，在步骤101中，模块2利用发动机转速Wm、啮合的变速箱的速比和由驾驶员作用的油门踏板的位置来确定扭矩Cc，即设定扭矩，以重新表达驾驶员意愿。
随后，在步骤103中，借助于预防性修饰模块3来对设定扭矩Cc进行过滤，以最大限度地限制发动机间隙的通过区域中的工作间歇。该区域Z将预先由模块5在下文将更详细说明的步骤102的过程中检测出。
为此，模块3首先确定有效扭矩Ce，考虑到发动机的损耗，其随后转换成预防性扭矩Cp。而且，预防性扭矩Cp等于过滤产生的有效扭矩Cc与发动机损耗的扭矩Cf之和：Cp＝Ce+Cf。该发动机损耗的扭矩Cf是发动机使车辆前进所必需的扭矩。这个发动机损耗的扭矩Cf尤其考虑发动机磨擦以及与诸如交流发电机之类的配件相关的损耗。
预防性修饰模块4监测发动机转速Wm的改变，并在步骤104中，通过生成与发动机转速Wm相位相反的校正扭矩Ccor来衰减可能的转速振荡。
产生的扭矩是在步骤105中传递给发动机的最终扭矩Cf，随后转化成对不同部件的操纵，例如将注入热力发动机的汽缸内的碳氢燃料的量。
发动机间隙通过检测模块5检测进入发动机间隙的时刻t1和离开发动机间隙的时刻t2，其定义发动机间隙的通过区域Z。在这种情况下，基于发动机转速Wm的改变或者校正扭矩Ccor的改变来检测这个发动机间隙的通过区域Z。根据与发动机转速Wm相关联的噪声电平来执行对要考虑的变量的选择。
在步骤201中，为了确定发动机转速Wm是否嘈杂，将发动机转速的梯度与ΔWm与门限Sb进行比较。该门限Sb比用于检测进入发动机间隙的时刻t1所使用的门限Sr大约大3倍。该门限Sb例如为100转/分/秒。如果发动机转速的梯度ΔWm大于门限Sb，则认为该发动机转速Wm是嘈杂的。在相反的情况下，如果发动机转速的梯度ΔWm小于门限Sb，则认为该发动机转速Wm不嘈杂。
在转速Wm不嘈杂的情况下，模块5利用发动机转速Wm来检测进入发动机间隙的时刻t1。为此，在步骤202中，探测转速梯度Δwm，并且一旦其超过门限值Sr(参考步骤203)，则在步骤204中，模块5向预防性修饰模块3发送进入发动机间隙的区域Z的信息。这个门限值Sr例如包括在20和40转/分/秒之间。转速Wm的突增是因为在发动机开始置于其垫块上时，发动机开始得以固定。模块5在例如从损耗扭矩Cf至进入发动机间隙的扭矩之间的时间段内监测发动机转速Wm的改变。
因而，模块3施加适于发动机间隙的通过区域Z的过滤，使得热力发动机能够无工作间歇地置于其垫块上。
随后，经由延时步骤205，等待发动机切换的持续时间到期。一旦这个持续时间到期，在步骤206中，模块5向预防性修饰模块3指示离开发动机间隙的区域Z的时刻t2。因而，预防性扭矩Cp迅速地恢复设定扭矩Cc。还应当注意的是，与通过间隙之后相比，预防性扭矩Cp的斜率在间隙的通过区域中更低。
热力发动机切换的持续时间是优选地利用在发动机切换的持续时间与由发动机转速Wm和啮合的变速箱的速比组成的一对数据之间建立对应关系的图表而获得的数据。在一个例子中，发动机切换的持续时间具有约为30ms的值。这个持续时间从检测到进入发动机间隙的时刻t1起开始计算。
在发动机转速Wm嘈杂的情况下，为了避免利用发动机转速Wm而对发动机间隙的通过的错误检测的风险，模块5利用与发动机转速Wm呈镜像的校正扭矩Ccor的改变来检测发动机间隙的通过。
因而，检测步骤与前述步骤类似，不同之处在于借助于负梯度来检测进入发动机间隙的时刻t1。更确切地说，在步骤207中，探测校正扭矩的梯度ΔCcor，并且一旦其低于门限值Sc(参考步骤208)，则在步骤209中，模块5向预防性修饰模块3发送进入发动机间隙的区域Z的信息。这个门限值Sc例如包括在-1.5和-3Nm之间。离开间隙的时刻t2将如前所述在发动机切换持续时间到期之后进行检测(参考步骤205和206)。
图4示出了对于相同的设定扭矩Cc，分别与配备有新发动机垫块(实线所示的曲线Cp)的车辆和配备有旧发动机垫块的车辆(虚线所示的曲线Cp’)相对应的预防性扭矩的曲线图。
应当注意的是，对于配备有新垫块的车辆，提供对间隙的通过进行检测的策略与基于使用固定门限S1和S2的现有技术的预防性修饰策略相同。事实上，在这种情况下，进入发动机间隙的时刻t1和离开发动机间隙的时刻t2的检测值与利用根据现有技术的方法检测得的时刻t1和t2相符。
相反的，与发动机转速Wm一致，对于装配有旧垫块的车辆，与配备有新垫块的车辆相比，更迟地执行对进入发动机间隙的检测。事实上，如从图4的底部中清楚可见的，相对于配备有新垫块的车辆进入发动机间隙的时刻t1，具有旧垫块的车辆进入发动机间隙的时刻t1’要晚延迟R。该延迟R是因为旧垫块在吸收发动机能量方面效率更低，从而发动机更迟接触垫块。具有新垫块的发动机的发动机间隙的通过区域Z和具有旧垫块的发动机的发动机间隙的通过区域Z’还彼此重叠。
应当指出的是，如果对旧垫块应用与新垫块相同的发动机间隙门限，则发动机在置于其垫块上之前将减缓，随后逐渐地增加，然而发动机不再穿过发动间隙的通过区域Z’，这将导致工作间歇。而通过推迟对进入发动机间隙的检测，并且因而考虑到发动机垫块的磨损的相应过滤，本发明能够改善对发动机扭矩的操纵和机动车辆的整个使用寿命中的车况。
当然，本领域技术人员可以对前述方法的参数进行修改，而不脱离本发明的范围。而且，可以根据车辆适用不同的指示检测门限Sb、Sr、Sc。此外，可以对发动机转速Wm进行过滤，以改善对发动机间隙的通过区域Z、Z’的检测。以等效的方式，同样可以借助于热力发动机的位移传感器来检测进入发动机间隙的时刻t1、t1’，该位移传感器呈现为安装在发动机上的加速计。

Claims (11)

1.一种在通过发动机间隙时过滤发动机设定扭矩的方法，所述方法包括以下步骤：
-确定(101)发动机设定扭矩(Cc)，
-检测(102)进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)和离开所述发动机间隙的时刻(t2、t2’)，所述进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)和所述离开所述发动机间隙的时刻(t2、t2’)定义所述发动机间隙的通过区域(Z、Z’)，
-在所述发动机间隙的所述通过区域(Z)中过滤(103)所述发动机设定扭矩(Cc)，以及
-在需要时，施加(104)与发动机的转速(Wm)相位相反的校正扭矩(Ccor)，
其特征在于：利用所述发动机的所述转速(Wm)的变化或者所述校正扭矩(Ccor)的变化来检测所述进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述发动机的所述转速(Wm)不嘈杂的情况下，利用所述发动机的所述转速(Wm)的所述变化来检测所述进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)，而在所述发动机的所述转速(Wm)嘈杂的情况下，利用所述校正扭矩(Ccor)的所述变化来检测所述进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：为了确定所述发动机的所述转速(Wm)是否嘈杂，将所述发动机的所述转速的梯度(△Wm)与门限值(Sb)进行比较。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述发动机的所述转速的所述梯度的所述门限值(Sb)为100转/分/秒量级。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于：当所述发动机的所述转速的的梯度(△Wm)超过门限值(Sr)时，检测所述进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述发动机的所述转速的所述梯度的所述门限值(Sr)包括在20转/分/秒和40转/分/秒之间。
7.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于：当所述校正扭矩的梯度(△Ccor)低于门限值(Sc)时，检测所述进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述校正扭矩的所述梯度的所述门限值(Sc)包括在-1.5N.m和-3N.m之间。
9.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于：在所述发动机的切换的持续时间到期之后，检测所述离开所述发动机间隙的时刻(t2、t2’)，所述发动机的切换的所述持续时间自所述进入所述发动机间隙的时刻(t1、t1’)起开始。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：利用在所述发动机的切换的所述持续时间与由所述发动机的所述转速(Wm)和啮合的变速箱的速比组成的一对数据之间建立对应关系的图表，确定所述发动机的切换的所述持续时间。
11.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于：利用所述发动机的所述转速(Wm)、啮合的变速箱的速比和由驾驶员作用的油门踏板的位置，确定所述发动机设定扭矩(Cc)。
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