CN105936279A - 用于获知机动车的驾驶员的换挡愿望的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对具有能够致动的离合器（20）的机动车（1）的马达（10）进行操控的方法，所述离合器将由所述马达（10）产生的并且在离合器输入端侧加载的转矩传递到离合器输出端侧的轴（22）上，其中，如果发现存在机动车（1）的驾驶员的换挡愿望，则降低由所述马达（10）产生的转矩，其特征在于，改变所述马达的操控参数，使得被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（M_ga）围绕着零位振荡，其中所述零位相应于一种状态，在该状态中没有将转矩传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上。

Description

用于获知机动车的驾驶员的换挡愿望的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于获知机动车的驾驶员的换挡愿望的方法。此外，本发明涉及一种装置、尤其是一种控制器，所述控制器被设置用于实施这种方法。

背景技术

从DE 199 63 746 A1中公开了一种用于在动力总成系统的变速机构中进行换挡的过程中降低力矩期间协调地对布置在机动车的动力总成系统中的组件-具有电子的马达功率控制机构的车辆马达和具有电子的离合器控制机构的助力离合器-进行控制的方法。在这里建议，借助于所述助力离合器的动力系统控制机构来预先给定用于离合器输出力矩的额定曲线，并且根据所述离合器输出力矩的额定曲线来确定用于马达输出力矩的额定曲线。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种用于对具有能够通过离合器致动器来致动的离合器的机动车的马达进行操控的方法，所述离合器将由所述马达产生的并且在离合器输入端侧加载的转矩传递到离合器输出端侧的轴上。如果发现存在所述机动车的驾驶员的换挡愿望，也就是说如果获知驾驶员想要变换与所述轴相连接的变速器的所挂入的挡位，那就降低由所述马达产生的转矩。在此规定，改变所述马达的操控参数，使得被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩围绕着零位振荡，其中所述零位相应于一种状态，在该状态中被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩具有数值零。

如果被传递到所述离合器输出端侧的并且与所述变速器相耦接的轴上的转矩具有数值零，那么就可以在不费较大力的情况下、也就是对驾驶员来说舒适地设置所述挡位。所述离合器致动器具有表示特征的无效时间（Totzeit），直至所述离合器致动器开始断开所述离合器。马达干预通常能够较快地实施。因此，用这种方法可以较快地设置所述挡位，或者可以使用成本低廉的并且较轻的离合器致动器，所述离合器致动器不必满足对直至断开所述离合器的时间的、如此高的要求。

此外，通过所述转矩的降低来得出这一点：所述变速器和所述离合器得到爱护。由所述马达产生的转矩的降低在断开所述离合器的过程中引起以下结果：降低了所述离合器上的转差率并且降低了齿部上的表面压力。这延长了所述组件的使用寿命。

只能近似地获知被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩的零位。通过所述振荡可以实现这一点：在实际上达到所述零位，即使没有精确地获知所述零位。因此所述方法特别稳健。

在另一方面中可以规定，被传递到变速机构输出端侧的轴上的转矩的振荡的振幅大于被传递到所述变速机构输出端侧的轴上的转矩的振荡的基本振幅，在恒定地保持所述操控参数时产生所述基本振幅。

由于不仅在燃烧马达中而且在电动马达中不是连续地产生转矩，由所述马达产生的转矩并且因此还有被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩也以固有振动进行振荡，即使没有改变所述操控参数。通过所述操控参数的变化来提高这种振幅，由此使得所述方法变得更为稳健，即使不能精确地确定所述零位。

如果所述马达是燃烧马达，那么按照另一个方面可以规定，所述操控参数包括点火角度和/或喷射量和/或喷射角度。通过这些操控参数可以特别快地改变由所述马达产生的转矩。

如果所述马达是能够以马达方式运行的电机，那么所述操控参数可以包括流过励磁线圈（只要所述能够以马达方式运行的电机为他励的类型）的电流和/或换向角度。

当然，也能够设想将根据本发明的方法用在混合型拓扑结构中，在所述混合型拓扑结构中不仅设置了燃烧马达而且设置了能够以马达方式运行的电机。

在另一个方面中可以规定，一旦设置了在所述变化的开始所挂入的挡位，则终止所述操控参数的变化。这意味着，在实际上实现了所识别的换挡愿望，并且可以终止所述操控参数的变化，而没有影响所述方法的稳健性。因为由所述马达输出的转矩由此已经很快地不再变化，所以所述方法变得更为舒适。

在另一个方面中可以规定，如果识别出所述换挡愿望，则操控使所述离合器致动的离合器致动器，用于断开所述离合器，以便能够尽快地挂入新的挡位。

在另一个方面中可以规定，如果如下程度地断开所述离合器，使得所述离合器不再能够将转矩传递到所述离合器输出端侧的轴上，则终止所述操控参数的变化。因为由所述马达产生的转矩的变化现在不再对被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩有影响，所以所述方法的稳健性没有受损。因为由所述马达输出的转矩已经很快地不再变化，所以所述方法同时变得更为舒适。

此外，在另一个方面中可以规定，如果发现已挂入了新的挡位，则操控使所述离合器致动的离合器致动器，以用于使所述离合器闭合。

在本发明的另一个方面中可以规定，在降低由所述马达产生的转矩的过程中，被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩抛物线状地下降。这样的抛物线状的下降也导致被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩的、抛物线状的下降，在那里降低了动力总成系统中的振动，并且因此特别舒适。除此以外，已经表明，由此产生的线性的颠簸被驾驶员感觉到特别舒适。

在另一个方面中可以规定，被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩的振荡具有至少5Nm的振幅。这是一个特别有利的数值，用于提高达到实际上的零力矩的可能性并且同时将在换挡过程中驾驶员的可感知性降低到最低限度。

在另一个方面中可以规定，被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩的振荡具有大于70Hz的频率。以此经常达到所述零位，并且防止动力总成系统以其典型地约为10Hz的第一固有频率来激励所述动力总成系统。

在另一个方面中可以规定，被传递到所述离合器输出端侧的轴上的转矩的振荡具有大于80Hz的频率。

在其它方面中，本发明涉及：一种计算机程序，该计算机程序被构造用于执行按照前面所提到的方面所述的方法之一的所有步骤；一种机器可读的存储介质，在该存储介质上保存了所述计算机程序；以及一种控制器，该控制器被构造用于执行按照前面所提到的方面之一所述的方法之一的所有步骤。

附图说明

附图示范性地示出了本发明的特别有利的实施方式。附图示出：

图1是动力总成系统的拓扑结构；

图2是离合器上的表示特征的转矩的曲线；

图3是关于一种方法在换挡时的过程的流程图。

具体实施方式

图1示出了机动车1的动力总成系统的拓扑结构，在所述动力总成系统中可以运行根据本发明的方法。所述机动车1具有燃烧马达10，该燃烧马达通过离合器20以能够分开的方式与变速器30相连接。在这里示出了一种半自动的变速机构。所述离合器20能够由离合器致动器40来致动。所述变速器30是手动的变速器。所述燃烧马达通过作为离合器输入端侧的轴的曲轴21与所述离合器20相耦接。在离合器输出端侧，所述离合器通过离合器输出端侧的轴22与所述变速器30相连接。

换挡通过操纵杆50来进行，所述操纵杆可以在换档树或者说换挡区（Schaltbaum）51中在换挡叉轴拨块凹槽gR、g1、g2、g3、g4、g5、g6中运动，所述换挡叉轴拨块凹槽分别相应于对所述变速器30的挡位的选择。换挡叉轴拨块凹槽gR相应于倒车挡，换挡叉轴拨块凹槽g1相应于第一挡，换挡叉轴拨块凹槽g2相应于第二挡，换挡叉轴拨块凹槽g3相应于第三挡，换挡叉轴拨块凹槽g4相应于第四挡，换挡叉轴拨块凹槽g5相应于第五挡，并且换挡叉轴拨块凹槽g6相应于第六挡。所述操纵杆50为了实现换挡愿望而通过机械的连接件60与所述变速器30相耦接。

所述操纵杆50在该实例中被支承在一（未示出的）轴上。如果将所述操纵杆50导入到上面的换挡叉轴拨块凹槽gR、g1、g3、g5之一中，那么所述轴就向前转动。如果将所述操纵杆50导入到下面的换挡叉轴拨块凹槽g2、g4、g6之一中，所述轴就向后转动。在该轴上安装了旋转角传感器80，以便获知所述轴的旋转角。

绝对挡位传感器（Absolutgangsensor）70可以被设置与所述机械的连接件70进行作用连接，以便获知被挂入在所述变速器30中的挡位。而后将该获知的挡位传输给控制器15。该控制器15例如是马达控制器。

同样，所述旋转角传感器80将表示出所述轴的转动角的特征的信号传输给所述控制器15。根据本发明的方法可以在所述控制器15上运行。为此，可以在所述控制器15中设置电子的存储介质16，在该存储介质上保存了计算机程序，并且对所述计算机程序进行编程，使得当所述计算机程序在所述控制器15上运行时，该计算机程序执行所述根据本发明的方法。

此外，所述机动车1可以具有离合器踏板（未示出），所述离合器踏板的致动程度可以由离合器传感器90来获知并且可以被传输给所述控制器15。在这样的情况中，一方面所述机动车1的驾驶员可以通过对于所述离合器踏板的操纵来断开所述离合器20。不过，另一方面也可以自动地断开所述离合器20。

图2示出了能够由所述离合器20传递的最大转矩M_max的时间上的曲线以及由所述离合器20传递到所述离合器输出端侧的轴22上的转矩M_ga的时间上的曲线。

在时刻t1（例如通过对于所述旋转角传感器80的信号的测评）获知：存在所述机动车1的驾驶员的换挡愿望。所述控制器15现在（例如通过组合特性曲线和所述绝对挡位传感器70的信号）获知标称的零力矩M_nom，所述燃烧马达10必须产生所述标称的零力矩，以便使被传递到所述离合器输出端侧的轴22上的转矩M_ga具有数值零。

所述控制器15现在操控所述燃烧马达10，使得由其产生的转矩下降到所述标称的零力矩M_nom。这种下降过程在一种特别有利的实施方式中抛物线状地进行，使得所述离合器输出端侧的转矩M_ga在第二时刻t2差不多下降到数值零。

现在对由所述燃烧马达10产生的转矩进行建模，使得所述离合器输出端侧的转矩M_ga以有利的5Nm的振幅和83Hz的频率进行振荡。所述振荡例如可以显示为三角形振荡或者正弦振荡。重要的仅仅是，所述曲线基本上连续地出现，以保证，达到所述离合器输出端侧的轴22的实际上的零力矩。三角形波是特别有利的，因为不取决于何时在所述三角形波的曲线中达到这种零力矩，被传递到所述离合器输出端侧的轴22上的转矩M_ga在一样长的时间里保持在围绕所述零力矩的公差范围内。以所述振荡的每个半波来达到所述零力矩，并且可以通过驾驶员来设置挡位，也就是自处于第二时刻t2的紧挨着的附近的时刻起就已经可以设置挡位。

同样，在图2中绘示出了最大能够由所述离合器20传递的转矩M_max的曲线。在第一时刻t1，所述控制器15操控所述致动器40，从而断开所述离合器20。由于所述致动器的无效时间T_tot，所述离合器首先完全闭合，并且只有在后来的时刻所述最大能够传递的转矩M_max才开始下降，直至最后在第三时刻t3下降到所述数值零。也就是说，用这种方法可以在不费力的情况下在第三时刻t3才设置挡位。

通过由所述燃烧马达10输出的转矩的降低和改变，就已经可以以一时间盈余（Zeitgewinn）Δt为幅度提早实现所述设置。

图3以流程图示出了本发明的一种有利的实施方式的流程。这种方法例如在控制器15中运行。

在步骤1000中开始所述方法。在此挂入了第一挡。紧接着进行步骤1010，在该步骤中例如通过对所述旋转角传感器80的测评来发现，是否存在驾驶员的换挡愿望。如果例如因为所述操纵杆50在运动而发现存在换挡愿望，则紧接着进行步骤1020。

在步骤1020中操控所述离合器致动器40，用于断开所述离合器20。紧接着进行步骤1030，在该步骤中如在图2中所图示的那样降低由所述燃烧马达10产生的转矩并且随后改变所述转矩。

并行地设置了步骤1040，在该步骤中检查，所述离合器20是否断开或者是否设置了所述第一挡。如果满足了这两个条件之一，那就中断由所述燃烧马达10产生的变化并且如此进行操控，使得其产生所述标称的零力矩。

紧接着进行步骤1050，在该步骤中例如通过对所述旋转角传感器80的测评来检查，是否挂入了新的挡位。如果是这种情况，则紧接着进行步骤1060，在该步骤中操控所述离合器致动器40，使得所述离合器20闭合，并且所述方法结束。

对于本领域的技术人员来说不言而喻，所述方法能以软件的形式或者以硬件的形式或者以由硬件与软件构成的混合形式来实现。

Claims (15)

1. 用于对具有能够致动的离合器（20）的机动车（1）的马达（10）进行操控的方法，所述离合器将由所述马达（10）产生的并且在离合器输入端侧加载的转矩传递到离合器输出端侧的轴（22）上，其中，如果发现存在机动车（1）的驾驶员的换挡愿望，则降低由所述马达（10）产生的转矩，其特征在于，改变所述马达的操控参数，使得被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（M_ga）围绕着零位振荡，其中所述零位相应于一种状态，在该状态中没有将转矩传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（M_ga）振荡的振幅大于被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（M_ga）振荡的基本振幅，在恒定地保持所述操控参数时产生所述基本振幅。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中所述马达（10）是燃烧马达并且所述操控参数包括点火角度和/或喷射量和/或喷射角度。

4. 根据权利要求1或2所述的方法，其中所述马达（10）是能够以马达方式运行的电机，并且所述操控参数包括流过励磁线圈的电流和/或换向角度。

5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中一旦设置了在变化的开始所挂入的挡位，则终止所述操控参数的变化。

6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果发现所述换挡愿望，则操控使所述离合器（20）致动的离合器致动器（40），用于断开所述离合器（20）。

7. 根据权利要求6所述的方法，其中，如果如下程度地断开所述离合器（20），使得所述离合器（20）不再能够将转矩（M_max）传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上，则终止所述操控参数的变化。

8. 根据权利要求6和7中任一项所述的方法，其中，如果发现挂入了新的挡位，则操控使所述离合器（20）致动的离合器致动器（40），用于使所述离合器（20）闭合。

9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在降低由所述马达（10）产生的转矩的过程中，被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（M_ga）抛物线状地下降。

10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（M_ga）的振荡具有至少5Nm的振幅。

11. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（M_ga）的振荡具有大于70Hz的频率。

12. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中被传递到所述离合器输出端侧的轴（22）上的转矩（40）的振荡具有大于80Hz的频率。

13. 计算机程序，该计算机程序被设置用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法之一的所有步骤。

14. 机器可读的存储介质（16），在该存储介质上保存了根据权利要求13所述的计算机程序。

15. 控制器（15），该控制器被设置用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法之一的所有步骤。