CN109416123B - 用于改变交通工具的变速箱中的传动比的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于改变交通工具(1)的变速箱(4)中的传动比的方法。该方法包括以下步骤：a)接收应当改变传动比的第一信号(S1)；b)计算内燃机(2)应当提供的制动转矩，以便将内燃机(2)的转速减少至目标转速，内燃机(2)应当在传动比已改变之后以该目标转速运行；c)将至少一个第二凸轮轴(28)相对于曲轴(16)相移，使得至少一个第二凸轮轴(28)相移至一状态，在该状态中控制至少一个排气阀(24)，使得其在内燃机(2)的膨胀冲程期间打开并且在内燃机(2)的排气冲程期间关闭；d)将内燃机(2)与至少一个驱动轮(6)断开连接；e)当活塞(12)在汽缸(10)中处于上止点时，在排气冲程与进气冲程之间的过渡区域中以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中利用减压装置打开和关闭至少一个排气阀(24)，以便通过在排气冲程和压缩冲程期间在汽缸(10)中进行压缩来实现发动机制动；以及f)变换变速箱(4)中的挡位。本发明还涉及一种包括变速箱(4)的交通工具(1)，在该变速箱中通过该方法来改变传动比。

Description

用于改变交通工具的变速箱中的传动比的方法

技术领域

本发明涉及一种用于改变交通工具的变速箱中的传动比的方法、一种交通工具、一种计算机程序和一种计算机程序制品。

背景技术

与交通工具的发动机制动相关，内燃机的节气门和燃料供应关闭。当在压缩冲程期间压缩汽缸中的空气时，活塞将会经由杆在曲轴上施加制动转矩，该制动转矩在发动机制动过程中通过交通工具的驱动轮经由驱动轴、传动轴和传动装置来操作。由于曲轴在发动机制动过程中与交通工具的驱动轮直接连接，因此影响曲轴的来自活塞和杆的制动转矩将会在发动机制动期间制动交通工具。

为了加强发动机制动的效果，可以停用排气阀，使得它们在排气冲程期间保持关闭。因此，在排气冲程期间，也将会压缩汽缸中的空气，导致来自活塞和杆的影响曲轴的制动转矩也在排气冲程期间产生。

为了利用与发动机制动相关的制动能量，在汽缸中压缩的空气的压力必须在每次压缩的结束时减少。这是通过控制排气阀的减压装置来执行的，这样它们在压缩冲程的结束时和膨胀冲程的结束时打开。因此，在汽缸中压缩的空气将会经由排气通道并且进一步通过排气系统离开汽缸。减压装置随后关闭排气阀，使得可以通过进气阀吸入空气，并且过压可以在下一次压缩期间在汽缸中建立。

在包括多个汽缸的内燃机中，可以通过控制排气阀的停用和控制每个汽缸的减压装置来在发动机制动期间控制制动转矩。例如，通过在发动机汽缸的一半中停用排气阀并且启动减压装置，制动转矩将会减半。也可以在任何数量的发动机汽缸中停用排气阀。因此，控制可以分步执行，其中可控步骤的数量取决于发动机中的汽缸的数量。

代替停用排气阀，可以通过将排气阀的开度相移来无级地执行对发动机制动转矩的控制。发动机的制动转矩通过将凸轮轴相移来控制，从而在排气冲程期间控制汽缸上的压缩。减压装置连接至排气阀，该减压装置适于当活塞在汽缸中处于上止点时，在排气冲程与进气冲程之间的过渡区域中以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中打开和关闭排气阀。通过在所述过渡区域中打开排气阀，当进气阀打开时，汽缸中的压力减少。因此，可以在发动机制动期间无级地控制制动转矩的大小。

当变换交通工具的变速箱中的挡位并且改变传动比时，内燃机的转速改变。为了实现快速且有效的挡位变换，应当尽可能快地将内燃机的转速改变至内燃机应当以新传动比运行的转速。

当升档在变速箱中进行时，内燃机的转速必须减小。内燃机的转速可以通过将排气阀的开度与减压装置一起相移来减少，该减压装置用于当活塞在汽缸中位于上止点时，在排气冲程与进气冲程之间的过渡区域中以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中打开和关闭排气阀。

文献WO2004059131示出了一种用于在内燃机中进行发动机制动的系统，其中排气阀在发动机制动期间在多种情况下打开。

文献WO2012038195涉及一种用于内燃机的发动机制动系统，其中排气阀的打开和关闭在时间上提前，随后排气阀的打开在关闭之后发生，目的是增加发动机制动效果。

文献US6394067示出了一种具有双凸轮轴的内燃机，其中排气阀的打开在发动机制动期间在时间上提前。排气阀随后仅部分关闭，以便在其打开之前完全关闭以在汽缸中减少压力。

文献US3234923描述了一种用于内燃机的方法和发动机制动系统。凸轮轴相对于控制排气阀的相移导致发动机制动。相移在曲轴上大约为160度，这使得排气阀在对应于由减压装置实现的排气阀开度的曲轴位置打开，如上所述。

然而，用于发动机制动的已知方法不足以产生高制动效果以便减少内燃机的转速，使得可以实现快速且有效的挡位变换。

发明内容

尽管存在已知解决方案，仍然需要进一步开发一种用于改变交通工具的变速箱中的传动比的法快速且有效的方法。

因此，本发明的目的是实现一种用于改变交通工具的变速箱中的传动比的方法快速且有效的方法。

本发明的另一个目的是实现一种用于改变交通工具变速箱中的传动比的新颖且有利的计算机程序。

这里提到的目的和其它目的通过一种用于改变交通工具的变速箱中的传动比的方法、一种交通工具、一种计算机程序和一种计算机程序制品来实现。

根据本发明的一方面，提供了一种用于改变交通工具的变速箱中的传动比的方法。变速箱布置成在所述交通工具的四冲程内燃机与至少一个驱动轮之间传递转矩，所述四冲程内燃机包括至少一个汽缸，布置在每个汽缸中的活塞，布置在每个汽缸中的至少一个进气阀，该进气阀与进气系统连接，控制每个进气阀的至少一个第一凸轮轴，布置在每个汽缸中的至少一个排气阀，该排气阀与排气系统连接，控制每个排气阀的至少一个第二凸轮轴，以及控制每个凸轮轴的曲轴。该方法包括以下步骤：

a)接收应当改变传动比的第一信号；

b)计算内燃机应当提供的制动转矩，以便将内燃机的转速减少至目标转速，内燃机应当在传动比已改变之后以该目标转速运行；

c)将至少一个第二凸轮轴相对于曲轴相移，使得至少一个第二凸轮轴相移至一状态，其中控制至少一个排气阀，使得其在内燃机的膨胀冲程期间打开并且在内燃机的排气冲程期间关闭，其中可以控制每个第二凸轮轴的相移，以便控制排气冲程期间的压缩，以实现在发动机制动期间无级控制制动转矩的大小，使得内燃机应当提供并且在步骤b)中计算的制动转矩的大小取决于每个第二凸轮轴相移的度数；

d)将内燃机与至少一个驱动轮断开连接；

e)当活塞处于上止点时，在排气冲程与进气冲程之间的过渡区域中以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中利用减压装置打开和关闭至少一个排气阀，以便通过在排气冲程和压缩冲程期间在汽缸中进行压缩来实现发动机制动，以及

f)变换变速箱中的挡位。

用于改变交通工具变速箱中的传动比的这种方法是快速且有效的。在步骤a)中，接收第一信号，其指示出应当改变传动比。在变速箱中进行挡位变换可以是升档，这意味着与挡位变换之前相比，内燃机的转速在挡位变换之后应当更低。为了缩短用于减少内燃机转速的时间，在步骤b)中计算内燃机应当提供的制动转矩，以便将内燃机的转速减少至目标转速，内燃机应当在传动比已改变之后以该目标转速运行。

为了实现快速且有效的挡位变换，在步骤c)中借助于将至少一个第二凸轮轴相对于曲轴相移来准备产生制动转矩，使得至少一个第二凸轮轴相移至一状态，其中控制至少一个排气阀，使得其在内燃机的膨胀冲程期间打开并且在内燃机的排气冲程期间关闭。至少一个第二凸轮轴的相移在该阶段将不会导致产生制动转矩，而仅是对产生制动转矩的准备。在发动机制动期间对制动转矩的大小的无级控制通过在步骤b)中进行计算来实现。因此，制动转矩取决于每个第二凸轮轴28相移多少度。为每个第二凸轮轴28布置的这种相移装置将会有效地控制内燃机2应当提供的制动转矩的大小。因此，每个第二凸轮轴28的相移将会使得可以控制制动转矩。

当在步骤d)中将内燃机与至少一个驱动轮断开连接时，内燃机独立于至少一个驱动轮旋转。因此，可以改变内燃机的转速。内燃机与至少一个驱动轮的断开连接可以借助于将内燃机与变速箱之间的离合器脱开和/或将变速箱变换至空挡来执行。

在步骤e)中，当活塞在汽缸中位于上止点时，通过在排气冲程与进气冲程之间的过渡区域中以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中利用减压装置打开和关闭至少一个排气阀来实现发动机制动。发动机制动在排气冲程和压缩冲程期间通过在汽缸中进行压缩来实现。发动机制动将会产生高制动效果，以便在短时间内减少内燃机的转速，使得可以实现快速且有效的挡位变换。

当内燃机的转速已减少至目标转速时，变换变速箱中的挡位根据步骤f)来执行，内燃机应当在传动比已改变之后以该目标转速运行。

根据本发明的一方面，步骤c)与另外的步骤g)：减少由内燃机提供的转矩，基本上同时进行。减少由内燃机提供的转矩是通过关闭或减少对内燃机的汽缸的燃料供应来实现的。当基本上同时执行步骤c)和g)时，用于改变变速箱中的传动比的时长减少。

根据本发明的一方面，在步骤c)之后和步骤d)之前，该方法包括另外的步骤g)：减少由内燃机提供的转矩。减少由内燃机提供的转矩是通过关闭或减少对内燃机汽缸的燃料供应来实现的。当转矩在步骤c)中在至少一个第二凸轮轴的相移之后减少时，用于改变变速箱中的传动比的时长进一步减少。这是因为对产生制动转矩的准备在由内燃机提供的转矩减少之前完成。

根据本发明的一方面，该方法还包括以下步骤：h)接收指示出是否应当改变传动比的第二信号，以及i)如果步骤h)中的第二信号指示出不应当改变传动比，则将至少一个第二凸轮轴返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位或返回至另一个相位。如果驾驶条件由于某种原因而将会与所预测的驾驶条件不同，则第二凸轮轴返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位，否则应当改变传动比。然而，与当至少一个第二凸轮轴返回至其进行相移之前的相位时的情况相比，至少一个第二凸轮轴可以返回至导致转矩增加得更快的另一个相位。因此，当已变换变速箱中的挡位时，当对内燃机中的至少一个汽缸供应和增加燃料时以及当至少一个第二凸轮轴返回至可以更快地增加转矩的另一个相位或位置时，由内燃机提供的转矩可以更快地增加。

根据本发明的一方面，至少一个第二凸轮轴在-60°至-120°曲轴度之间相移。每个第二凸轮轴应当相移的度数取决于交通工具的行驶状况，并且是在步骤b)中对制动转矩进行计算的结果。

根据本发明的一方面，在步骤e)中，在排气冲程与进气冲程之间以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之前40°至80°曲轴度处利用减压装置打开排气阀，并且在排气冲程与进气冲程之间以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之后40°至80°处利用减压装置关闭至少一个排气阀。当如上所述打开和关闭排气阀时，发动机制动将会产生高制动效果，以便在短时间内减少内燃机的转速，使得可以实现快速且有效的挡位变换。

根据本发明的一方面，每个第二凸轮轴在步骤c)中利用布置成用于每个第二凸轮轴的相移装置来相移。布置成用于每个第二凸轮轴的这种相移装置将会有效地控制内燃机应当提供的制动转矩的大小。

根据本发明的一方面，由内燃机提供的转矩在步骤g)中通过关闭或减少对至少一个汽缸的燃料供应来减少。由内燃机提供的转矩通过关闭或减少对至少一个汽缸的燃料供应来快速且有效地减少。

根据本发明的一方面，该方法在步骤e)之后和步骤f)之前还包括以下步骤：

j)当内燃机已达到在步骤b)中计算的目标转速时停用减压装置。当停用减压装置时，没有制动转矩由内燃机的汽缸施加，结果内燃机的转速不会进一步减少。

根据本发明的一方面，该方法在步骤j)之后还包括以下步骤：

k)增加由内燃机提供的转矩并且将至少一个第二凸轮轴返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位或另一个相位。当传动比已改变时，由内燃机提供的转矩增加，并且基本上同时，至少一个第二凸轮轴返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位。这将会减少用于改变变速箱中的传动比的时长。然而，与当至少一个第二凸轮轴返回至其进行相移之前的相位时的情况相比，至少一个第二凸轮轴可以返回至导致转矩增加得更快的另一个相位。因此，当已变换变速箱中的挡位时，当对内燃机中的至少一个汽缸供应和增加燃料时以及当至少一个第二凸轮轴返回至可以更快地增加转矩的另一个相位或位置时，由内燃机提供的转矩可以更快地增加。

根据本发明的一方面，前瞻功能(look-ahead function)布置成在步骤a)中产生第一信号。前瞻功能包括交通工具正在其中移动的地理的信息。利用这种信息，可以针对交通工具的前方的道路计算交通工具的驾驶条件。因此，可以使交通工具对传动比的即将改变做好准备。因此，至少步骤a)至c)可以在变速箱中进行改变挡位之前在早期阶段执行。这将会减少用于改变变速箱中的传动比的时长。

本发明的其它目的、优点和新颖特征对于本领域技术人员而言将从以下细节并且还通过将本发明付诸实践而变得显而易见。尽管在下文中描述了本发明，但应当注意，它不限于所描述的具体细节。能够访问本文教导的技术人员将会认识到在本发明范围内的其它领域内的另外的应用、修改和结合。

附图说明

以下是参考附图对本发明优选实施方式的描述，其中：

图1是示意性显示出的根据本发明的交通工具的侧视图，

图2是通过根据本发明的方法控制的示意性显示出的内燃机的剖视图，图3示出了排气阀在根据本发明的内燃机中进行相移的图表，

图4a示出了在根据本发明的改变交通工具的变速箱中的传动比的方法期间转矩变化的图表，

图4b示出了在根据本发明的改变交通工具的变速箱中的传动比的方法期间对内燃机输送的燃料的变化的图表，

图4c示出了在根据本发明的改变交通工具的变速箱中的传动比的方法期间排气阀的相移的图表，

图5示出了根据本发明第一实施方式的方法的流程图，

图6示出了根据本发明第二实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了交通工具1的示意性侧视图，该交通工具1配备有四冲程内燃机2，该四冲程内燃机通过根据本发明的方法控制。内燃机2可以是柴油发动机。交通工具1还配备有连接至内燃机2的变速箱4，经由变速箱4驱动交通工具1的驱动轮6，以及传动轴8。离合器9布置在内燃机2与变速箱4之间，使得内燃机2可以与变速箱4和驱动轮6连接和断开连接。

图2示出了根据本发明的内燃机2的剖视图。内燃机2包括至少一个汽缸10，活塞12布置在每个汽缸10中。活塞12经由连杆14连接至曲轴16，该曲轴旋转使活塞12在汽缸中向前和向后移动。至少一个进气阀18布置在每个汽缸10中，该进气阀18与进气系统20连接。至少一个第一凸轮轴22控制每个进气阀18。至少一个排气阀24布置在每个汽缸中，该排气阀24与排气系统26连接。两个进气阀18和两个排气阀24可以布置在每个汽缸10中。至少一个第二凸轮轴28控制至少一个排气阀24。取决于内燃机2的类型，两个第一和两个第二凸轮轴22，28可以布置在内燃机2中。这在发动机2是V型的情况下是有利的。内燃机可具有多个汽缸10。

凸轮轴控制器30布置在根据本发明的内燃机2中。曲轴16经由凸轮轴传动装置32控制每个凸轮轴22，28。至少一个相移装置34布置在曲轴16与每个凸轮轴22，28之间，使得每个凸轮轴22，28可以相移至相对于曲轴的角位置的所需角位置。相移装置34可以布置成用于每个凸轮轴22，28。电子控制单元36接收来自多个不同传感器(未示出)的信号，诸如进气歧管中的绝对压力、增压空气温度、质量空气流量、节气门位置、发动机转速、发动机负荷。电子控制单元36操作相移装置34，该相移装置调节凸轮轴22，28相对于曲轴16的角位置。减压装置37连接至排气阀24，减压装置37适于当活塞12在汽缸10中位于上止点时在排气冲程与进气冲程之间的过渡区域中打开和关闭排气阀24。通过在排气冲程和进气口之间的过渡区域打开排气阀24，当进气阀18打开时，汽缸10中的压力减少。因此，当通过在排气冲程期间使用压缩来进行发动机制动时，发动机故障的风险减少。减压装置37连接至电子控制单元36。减压装置37还适于当活塞12在汽缸10中处于上止点时，在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中打开和关闭排气阀24。通过在所述过渡区域中借助于减压装置打开排气阀24，汽缸10中的压力减少，使得发动机制动转矩在下一个即将到来的压缩冲程和下一个即将到来的排气冲程期间产生。

内燃机2、离合器9和变速箱4可以布置成与控制单元36连接。控制单元18适于控制内燃机2、离合器9和变速箱4。计算机39可以连接至控制单元36。控制单元36和/或计算机39包括计算机程序P，该计算机程序可以包括控制内燃机2、离合器9和变速箱4的程序。程序P可以是以可执行的形式或压缩的形式存储在存储器M和/或读/写存储器M中。可以提供计算机程序制品，其包括由存储在计算机可读介质上的程序代码，该程序代码用于当所述程序在控制单元36或连接至控制单元36的计算机39上运行时控制内燃机2、离合器9和变速箱4。所述代码可以是非易失性的，存储在所述计算机可读介质中。

图3示出了表示排气阀24在根据本发明的内燃机2中的相移的曲线图。Y轴表示排气阀24移动的距离。X轴表示曲轴16的角运动。活塞12在汽缸10中在上止点TDC与下止点BDC之间移动。在例如0°处，活塞12处于上止点TDC，并且在180°处，活塞12处于下止点BDC。图3中的曲线图表示四冲程类型的内燃机2，其使得曲轴16并且因此活塞12在所有四个冲程已完成时将会移动720°。

曲线A1表示排气阀24在正常负载下相对于活塞运动的运动。曲线I1表示进气阀18在正常负载下相对于活塞运动的运动。因此，图3通过曲线A1示出了排气阀24在正常负载下在膨胀冲程的结束处，即在120°处打开，以便在排气冲程期间将排气释放至排气和后处理系统38。排气阀24接下来在进气冲程的开始处关闭，其发生在360°处。大致同时，进气阀18打开，如曲线I1所示，以便使空气进入汽缸10。进气阀18接下来在590°处关闭，压缩冲程在该点处开始。在720°处，对应于0°，膨胀冲程开始。

曲线A2示出了内燃机2并且因此交通工具1通过根据本发明的发动机制动来减速的情况，其中用于第二凸轮轴28的相移装置34已调节，使得排气阀24比正常负载的情况更早地打开和关闭。同时，关闭或限制对内燃机2的一个或多个汽缸10的燃料供应，使得没有燃料或有限量的燃料喷射到一个或多个汽缸10中。通过将第二凸轮轴28相对于曲轴16相移使得每个第二凸轮轴28相移至一状态，其中控制排气阀24使得它们在内燃机2的膨胀冲程期间打开并且在内燃机2的排气冲程期间关闭，在排气冲程期间通过在汽缸10中进行压缩实现发动机制动。第二凸轮轴22可以在60°至-120°曲轴度之间相移。因此获得发动机制动，因为在压缩冲程和排气冲程两者期间在汽缸10中产生压缩。

为了在发动机制动时利用制动能量，在汽缸10中压缩的空气的压力必须在每次压缩结束时减少。因此，当活塞12在汽缸10中处于上止点时，在排气冲程与进气冲程之间的过渡区域中利用减压装置37打开和关闭排气阀24。因此，在汽缸10中压缩的空气将会通过排气通道并且进一步通过排气系统离开汽缸10。减压装置37随后关闭排气阀24，使得可以通过进气阀18吸入空气，并且可以在下一次压缩时在汽缸10中建立过压。利用减压装置，可以在排气冲程与进气冲程之间的上止点以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之前40°至80°曲轴度处打开排气阀24，并且可以在排气冲程与进气冲程之间以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之后40°至80°处利用减压装置关闭排气阀24。利用减压装置37打开和关闭排气阀24在图3中通过曲线D1示出。

图4a，4b和4c示出了根据本发明的实施方式的用于改变交通工具1的变速箱4中的传动比的方法期间的转矩T、对内燃机2输送的柴油燃料q和排气阀24的相移α的图表。在图4a中，由内燃机产生的转矩由实线表示。虚线表示内燃机的转速的变化。在时间t1处，产生第一信号S1，指示出应当改变传动比。接下来计算内燃机2的制动转矩，该制动转矩对应于内燃机2应当提供的制动转矩，以便将内燃机2的转速减少至目标转速，内燃机2应当在传动比已改变后以该目标转速运行。根据本发明的第一实施方式，当至少一个第二凸轮轴28相对于曲轴16相移时，由内燃机2提供的转矩基本上同时在t1处减少。在图4c中由实线示出根据该第一实施方式的相移。

根据第二实施方式，至少一个第二凸轮轴28在t1之前相移。在图4c中由虚线示出根据第二实施方式的相移。在t1之前将至少一个第二凸轮轴28相移的优点在于，在由内燃机2提供的转矩减少之前，至少一个第二凸轮轴28已对减压步骤做好准备。

由内燃机2提供的转矩通过关闭或减少对内燃机2中的至少一个汽缸10的燃料供应在图4b中在t1处减少。

在t2处，由内燃机2产生的转矩和对内燃机2中的至少一个汽缸10的燃料供应已减少至零。此时，内燃机2借助于将离合器9脱开和/或将变速箱4改变至空挡而与驱动轮6断开连接。

在t3处，如图4c所示，至少一个第二凸轮轴28相对于曲轴16相移，使得内燃机2施加制动转矩以便将内燃机的转速减少至在图4a中在t3处示出的目标速度。

内燃机2在t4处已达到目标转速，因此由于同步可能性，在变速箱4中可以进行挡位变换。同时，至少一个第二凸轮轴28返回至其在相移之前的相位。

在t5处，已变换变速箱中的挡位，并且由内燃机2提供的转矩通过对内燃机2中的至少一个汽缸10供应和增加燃料来增加。

在t6处，内燃机2对驱动轮6提供转矩并且以目标速度旋转。至少一个第二凸轮轴28已经返回至其相移之前的相位。

在上述实施方式中，可以由驾驶员选择特定的挡位变换性能。挡位变换性能可以取决于道路坡度、交通工具重量、驾驶模式，诸如经济模式或越野模式。在上述实施方式中，可以在时间t1之前选择特定的挡位变换性能。也可以在时间t6之后选择特定的挡位变换性能。用于变换挡位的时长以及因此在交通工具1中由驾驶员和乘客所经历的驾驶舒适性可以取决于所选择的挡位变换性能而变化。

代替将至少一个第二凸轮轴28返回至其相移之前的相位的是，在上述实施方式中，至少一个第二凸轮轴28可以返回至相当于其相移之前的相位的另一个相位。与当至少一个第二凸轮轴28返回至其相移之前的相位的情况相比，至少一个第二凸轮轴28可以返回至导致转矩T增加得更快的相位。因此，当已在t5处变换变速箱中的挡位时，当对内燃机2中的至少一个汽缸10供应和增加燃料时以及当至少一个第二凸轮轴28返回至可以更快地增加转矩T的相位或位置时，由内燃机2提供的转矩T可以更快地增加。在图4a至4c中，当至少一个第二凸轮轴28返回至相对于其相移前的相位的另一个相位时，利用虚线指示出转矩T、对内燃机2输送的燃料q和排气阀24相对于时间t的相移α。与当至少一个第二凸轮轴28返回至其相移之前的相位时的情况相比，转矩T增加得更快。

下面将会在图5和图6中结合流程图描述根据本发明的用于改变交通工具1的变速箱4中的传动比的方法，该方法包括以下步骤：

a)接收应当改变传动比的第一信号S1；

b)计算内燃机2应当提供的制动转矩，以便将内燃机2的转速减少至目标转速，内燃机2应当在传动比已改变之后以该目标转速运行；

c)将至少一个第二凸轮轴28相对于曲轴16相移，使得至少一个第二凸轮轴28相移至一状态，其中控制至少一个排气阀24使得其在内燃机2的膨胀冲程期间打开并且在内燃机2的排气冲程期间关闭，其中可以控制每个第二凸轮轴28的相移，以便控制排气冲程期间的压缩，用于在发动机制动期间实现对制动转矩的大小的无级控制，使得内燃机2应当提供并且在步骤b)中计算的制动转矩的大小取决于每个第二凸轮轴28相移的度数；

d)将内燃机2与至少一个驱动轮6断开连接；

e)当活塞12在汽缸10中处于上止点时，在排气冲程与进气冲程之间以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中利用减压装置打开和关闭至少一个排气阀24，以便通过在排气冲程和压缩冲程期间在汽缸10中进行压缩来实现发动机制动，以及

f)变换变速箱4中的挡位。

在步骤a)中，接收指示出应当改变传动比的第一信号S1。在变速箱4中进行挡位变换可以是升档，这意味着与挡位变换之前的转速相比，内燃机2的转速在挡位变换之后应当更低。为了缩短用于减少内燃机2的转速的时间，在步骤b)中计算内燃机2应当提供的制动转矩，以便将内燃机2的转速减少至目标转速，内燃机2应当在传动比已改变之后以该目标转速运行。

为了实现快速且有效的挡位变换，在步骤c)中借助于将至少一个第二凸轮轴28相对于曲轴16相移来准备产生制动转矩，使得至少一个第二凸轮轴28相移到一状态，其中控制至少一个排气阀24使得其在内燃机2的膨胀冲程期间打开并且在内燃机2的排气冲程期间关闭。至少一个第二凸轮轴28的相移在该阶段将不会导致产生制动转矩，而仅是用于产生制动转矩的准备。通过在步骤b)中进行计算来实现在发动机制动期间对制动转矩的大小的无级控制。因此，制动转矩取决于每个第二凸轮轴28相移的度数。布置成用于每个第二凸轮轴28的这种相移装置将会有效地控制内燃机2应当提供的制动转矩的大小。因此，每个第二凸轮轴28的相移将会使得可以控制制动转矩。

当在步骤d)中将内燃机与至少一个驱动轮6断开连接时，内燃机2与至少一个驱动轮6无关地旋转。因此，可以改变内燃机2的转速。可以借助于将内燃机2和变速箱4之间的离合器脱开和/或将变速箱4变换到空挡来执行内燃机2与至少一个驱动轮6的分离。

在步骤e)中，当活塞12在汽缸10中位于上止点时，通过在排气冲程与进气冲程之间以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中借助于减压装置37打开和关闭至少一个排气阀24来实现发动机制动。通过在排气冲程和压缩冲程期间在汽缸10中进行压缩来实现发动机制动。发动机制动将会产生高制动效果，以便在短时间内减少内燃机2的转速，使得可以实现快速且有效的挡位变换。

当内燃机2的转速已减少至目标转速时，根据步骤f)执行变换变速箱4中的挡位，内燃机2应当在传动比已改变之后以该目标转速运行。

根据本发明的实施方式，步骤c)与另外的步骤g)：减少由内燃机2提供的转矩，基本上同时执行。

通过关闭或减少对内燃机2的汽缸10的燃料供应来实现减少由内燃机2提供的转矩。当基本上同时执行步骤c)和g)时，用于改变变速箱4中的传动比的时长减少。

根据本发明的实施方式，该方法在步骤c)之后和步骤d)之前包括另外的步骤g)：减少内燃机2提供的转矩。

通过关闭或减少对内燃机2的汽缸10的燃料供应来减少由内燃机2提供的转矩。当转矩在步骤c)中在至少一个第二凸轮轴28的相移之后减少时，用于改变变速箱4中的传动比的时长进一步减少。其原因在于，对产生制动转矩的准备在由内燃机2提供的转矩减少之前完成。

根据本发明的实施方式，该方法还包括以下步骤：

h)接收指示出是否应当改变传动比的第二信号S2，以及

i)如果步骤h)中的信号S2指示出不应当改变传动比，则将至少一个第二凸轮轴28返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位或另一个相位。

如果驾驶条件由于某种原因而将会与所预测的驾驶条件不同，则第二凸轮轴28返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位，否则应当改变传动比。然而，与当至少一个第二凸轮轴28返回至其相移之前的相位时的情况相比，至少一个第二凸轮轴28可以返回至导致转矩T增加得更快的另一个相位。因此，当已变换变速箱中的挡位时，当在内燃机2中对至少一个汽缸供应和增加燃料时以及当至少一个第二凸轮轴28返回至可以更快地增加转矩T的另一个相位或位置时，由内燃机2提供的转矩T可以更快地增加。

根据本发明的实施方式，至少一个第二凸轮轴28在-60°至-120°曲轴度之间相移。

每个第二凸轮轴28应当相移的度数取决于交通工具1的驾驶条件，并且是在步骤b)中对制动转矩进行计算的结果。

根据本发明的实施方式，在步骤e)中，在排气冲程与进气冲程之间的上止点之前40°至80°曲轴度处利用减压装置打开排气阀24，并且在排气冲程与进气冲程之间的上止点之后40°至80°处利用减压装置关闭至少一个排气阀24。

根据本发明的一方面，在步骤e)中，在排气冲程与进气冲程之间以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之前40°至80°曲轴度处利用减压装置打开排气阀24，并且在排气冲程与进气冲程之间以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之后40°至80°处利用减压装置关闭至少一个排气阀24。

当如上所述打开和关闭排气阀24时，发动机制动将会产生高制动效果，以便在短时间内减少内燃机2的转速，使得可以实现快速且有效的挡位变换。

根据本发明的实施方式，在步骤c)中，每个第二凸轮轴28利用布置成用于每个第二凸轮轴28的相移装置34来相移。

布置成用于每个第二凸轮轴28的这种相移装置将会有效地控制内燃机2应当提供的制动转矩的大小。

根据本发明的实施方式，在步骤g)中，由内燃机2提供的转矩通过关闭或减少对至少一个汽缸10的燃料供应来减少。

由内燃机2提供的转矩通过关闭或减少对至少一个汽缸10的燃料供应来快速且有效地减少。

根据本发明的实施方式，该方法在步骤e)之后和步骤f)之前还包括以下步骤：

j)当内燃机2已达到在步骤b)中计算的目标转速时，停用减压装置。当减压装置37停用时，没有制动转矩由内燃机2的汽缸10施加，结果内燃机2的转速不会进一步减少。

根据本发明的实施方式，该方法在步骤j)之后还包括以下步骤：

k)增加由内燃机2提供的转矩并且将至少一个第二凸轮轴28返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位或另一个相位。

当传动比已改变时，由内燃机2提供的转矩增加，并且基本上同时，至少一个第二凸轮轴28返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位。这将会减少用于改变变速箱4中的传动比的时长。然而，与当至少一个第二凸轮轴28返回至其相移之前的相位时的情况相比，至少一个凸轮轴28可以返回至导致转矩T增加得更快的另一个相位。因此，当已变换变速箱中的挡位时，当对内燃机2中的至少一个汽缸10供应和增加燃料时以及当至少一个第二凸轮轴28返回至可以更快地增加转矩T的另一个相位或位置时，由内燃机2提供的转矩T可以更快地增加。

根据本发明的实施方式，前瞻功能45布置成在步骤a)中产生第一信号S1。

前瞻功能45包括交通工具1正在其中移动的地理的信息。利用这种信息，可以针对交通工具1前方的道路计算交通工具1的驾驶条件。因此，可以使交通工具1对传动比的即将改变做好准备。因此，至少步骤a)至c)可以在变速箱4中进行改变挡位之前在早期阶段执行。这将会减少用于改变变速箱4中的传动比的时长。前瞻功能45可以布置在电子控制单元36中。

在本发明的框架内，在上文中指定的部件和特征可以在所指定的不同实施方式之间组合。

Claims (12)

1.一种用于改变交通工具(1)的变速箱(4)中的传动比的方法，所述变速箱(4)布置成在所述交通工具(1)的四冲程内燃机(2)与至少一个驱动轮(6)之间传递转矩，所述四冲程内燃机(2)包括：

至少一个汽缸(10)；

布置在每个汽缸(10)中的活塞(12)；

布置在每个汽缸(10)中的至少一个进气阀(18)，所述进气阀(18)与进气系统(20)连接；

控制每个进气阀(18)的至少一个第一凸轮轴(22)；

布置在每个汽缸(10)中的至少一个排气阀(24)，所述排气阀(24)与排气系统(26)连接；

控制每个排气阀(24)的至少一个第二凸轮轴(28)；以及

控制所述至少一个第一凸轮轴(22)和所述至少一个第二凸轮轴(28)中的每个凸轮轴的曲轴(16)，

所述方法包括以下步骤：

a)接收应当改变传动比的第一信号；

b)计算内燃机(2)应当提供的制动转矩，以便将内燃机(2)的转速减少至目标转速，内燃机(2)应当在传动比已改变之后以所述目标转速运行；

c)将所述至少一个第二凸轮轴(28)相对于曲轴(16)相移，使得所述至少一个第二凸轮轴(28)相移至一状态，其中控制所述至少一个排气阀(24)使得其在内燃机(2)的膨胀冲程期间打开并且在内燃机(2)的排气冲程期间关闭，其中能够控制每个第二凸轮轴(28)的相移，以便控制排气冲程期间的压缩，以实现在发动机制动期间无级控制制动转矩的大小，使得内燃机(2)应当提供并且在步骤b)中计算的制动转矩的大小取决于每个第二凸轮轴(28)相移的度数；

d)将内燃机(2)与所述至少一个驱动轮(6)断开连接；

e)当活塞(12)在汽缸(10)中处于上止点时，在排气冲程与进气冲程之间以及在压缩冲程与膨胀冲程之间的过渡区域中利用减压装置打开和关闭所述至少一个排气阀(24)，以便通过在排气冲程和压缩冲程期间在汽缸(10)中进行压缩来实现发动机制动，以及

f)变换变速箱(4)中的挡位。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)与另外的步骤g)：减少由内燃机(2)提供的转矩，同时进行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在步骤c)之后并且在步骤d)之前包括另外的步骤g)：减少由内燃机(2)提供的转矩。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：

h)接收指示出是否应当改变传动比的第二信号，以及

i)如果步骤h)中的第二信号指示出不应当改变传动比，则将至少一个第二凸轮轴(28)返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位或者返回至另一个相位。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述至少一个第二凸轮轴(28)在-60°至-120°曲轴度之间进行相移。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在步骤e)中，在排气冲程与进气冲程之间以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之前40°至80°曲轴度处利用减压装置打开排气阀，并且在排气冲程与进气冲程之间以及压缩冲程与膨胀冲程之间的上止点之后40°至80°处利用减压装置关闭所述至少一个排气阀(24)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在步骤c)中，每个第二凸轮轴(28)利用布置成用于每个第二凸轮轴(28)的相移装置(34)来相移。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中在步骤g)中，通过关闭或减少对至少一个汽缸(10)的燃料供应来减少由内燃机(2)提供的转矩。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述方法在步骤e)之后且在步骤f)之前还包括以下步骤：

j)当内燃机(2)达到在步骤b)中计算的目标转速时停用减压装置。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法在步骤j)之后还包括以下步骤：

k)增加内燃机(2)提供的转矩并且将所述至少一个第二凸轮轴(28)返回至其在步骤c)中进行相移之前的相位或另一个相位。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中前瞻功能(45)布置成在步骤a)中生成所述第一信号。

12.一种交通工具(1)，其特征在于，所述交通工具包括变速箱(4)，其中通过根据权利要求1-11中任一项所述的方法改变传动比。

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