CN111094790B - 用于运行机动车的动力传动系的方法、及用于机动车的动力传动系 - Google Patents

用于运行机动车的动力传动系的方法、及用于机动车的动力传动系 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的动力传动系(10)的方法，所述动力传动系具有至少一个离心摆(12)，所述离心摆(12)具有能围绕转动轴线(14)转动的至少一个初级部件(16)、能相对于初级部件(16)运动的至少一个次级部件(18)和至少一种阻尼介质(20)，借助于所述阻尼介质液压地衰减在初级部件(16)与次级部件(18)之间的相对运动，借助于动力传动系(10)的电子计算装置(34)依据计算模型计算出阻尼介质(20)的至少一个温度。

Description

用于运行机动车的动力传动系的方法、及用于机动车的动力 传动系
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的动力传动系的方法以及一种用于机动车的动力传动系。所述动力传动系具有至少一个离心摆，所述离心摆具有能围绕转动轴线转动的至少一个初级部件、能相对于初级部件运动的至少一个次级部件和至少一种阻尼介质，借助于所述至少一种阻尼介质液压地衰减在初级部件与次级部件之间的相对运动。
背景技术
例如已经由文献DE 10 2009 024 563 A1已知这种用于运行机动车的动力传动系的方法以及这种用于机动车的动力传动系。在此，动力传动系包括至少一个离心摆，其具有至少一个可围绕转动轴线转动的初级部件、至少一个相对于初级部件尤其围绕转动轴线可运动的、尤其可摆动的次级部件和至少一种阻尼介质，借助于该阻尼介质液压地衰减或可液压地衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动，尤其相对转动。次级部件和初级部件可尤其在特定的界限内并且在此尤其在两个终端位置之间、但不超过终端位置地相对彼此尤其围绕转动轴线运动，尤其摆动，其中，通过在初级部件和次级部件之间的相对运动或相对转动并且借助于阻尼介质例如可衰减动力传动系的至少一个例如构造为轴的结构元件的转动振动或扭振。
此外，DE 10 2014 213 601 A1公开了一种用于操控在机动车的动力传动系中的电机的方法。
此外，由DE 10 2015 211 697 A1已知一种离心摆装置，其具有转动轴线、可围绕转动轴线转动的摆重载体和可沿着摆轨迹在两个终端位置之间移位地布置在摆重载体上的摆重。
发明内容
本发明的目的在于改进开头提到的类型的方法和动力传动系，使得可实现动力传动系的特别安静且高效的运行。
根据本发明，该目的通过具有以下特征的方法以及具有以下特征的动力传动系来实现。
本发明的第一方面涉及一种用于运行机动车(尤其是汽车，例如是乘用车)的动力传动系的方法。在此，动力传动系包括至少一个离心摆，其具有至少一个可围绕转动轴线转动的初级部件、至少一个相对于初级部件尤其围绕转动轴线可运动的、尤其可摆动的次级部件以及至少一种阻尼介质。借助于该阻尼介质可液压地衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动，尤其相对转动，更确切地说，在该方法中，借助于阻尼介质液压地衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动、尤其相对转动。
通过在初级部件和次级部件之间的相对运动并且借助于阻尼介质可例如衰减动力传动系的至少一个结构元件的转动振动，其中，转动振动也被称为扭振。结构元件例如为轴，其可围绕提到的转动轴线例如转动。尤其可想到的是，初级部件至少间接地、尤其直接地与轴耦联，并且由此可由轴驱动，并且因此围绕转动轴线尤其相对于动力传动系的壳体转动或能转动。因此，借助于用作扭转减振器的离心摆可将结构元件的扭振保持得很小，从而可呈现特别好的运转平稳性。
为了现在能够实现动力传动系的特别安静以及高效、且因此低能耗的运行，根据本发明规定，借助于动力传动系的电子计算装置依据计算模型计算出阻尼介质的至少一个温度，该计算模型例如存储在计算装置的存储装置中。
本发明尤其基于以下认识：在离心摆中使用阻尼介质，以衰减在初级部件与次级部件之间的径向振动/周向振动，即，衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动。次级部件例如不可相对运动地与动力传动系的另一结构元件耦联和/或容纳在例如至少部分地、尤其至少主要地或完全由初级部件限定的容纳空间中，在该容纳空间中容纳有阻尼介质。尤其可设置多个次级部件，其中，次级部件例如构造为或用作摆重。相应的摆重还被简称为摆。在此，例如初级部件是摆重载体，相应的摆重可保持在该摆重载体上。例如尤其次级部件、尤其摆重可在特定的限度内并且在此尤其在两个终端位置之间、但不超过终端位置地相对于初级部件移位，尤其可围绕转动轴线转动，其中，次级部件、尤其摆重的相对于初级部件的这种移位能借助于阻尼介质液压地衰减，或借助于阻尼介质液压地衰减。为此，例如在初级部件与次级部件之间相对转动时阻尼介质通过至少一个缝隙从第一腔室流动到第二腔室中，由此可衰减相对运动。
因此，借助于阻尼介质可衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动，尤其相对转动。出现在初级部件和次级部件之间的这种相对运动例如是由于负荷冲击或谐振而引起的，其尤其可能在次级部件围绕转动轴线转动期间出现。
因此，阻尼介质具有衰减作用，借助于该衰减作用衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动，尤其在初级部件和次级部件之间的径向振动/周向振动。与较高的温度相比，在较低的温度下阻尼介质的衰减作用降低，从而例如次级部件在到达相应的终端位置时抵靠止挡，即可与相应的止挡支撑贴靠。止挡例如限制在初级部件和次级部件之间的相对运动。
换句话说，次级部件可能撞到止挡上，由此可能出现不期望的、机动车的乘员听觉上可感觉到的噪声。为了即使在低温下也避免这种撞击，尤其可根据阻尼介质的温度改变关于动力传动系的运行的边界条件。然而，边界条件的改变可能在其他方面造成限制和缺陷，例如行驶性能或燃料消耗。因此值得期望的是，一方面避免或者至少在很大程度上限制所提到的限制和缺陷，然而另一方面避免由离心摆引起的不期望的噪声。为此值得期望的是，可足够精确地识别出阻尼介质的温度，以便能使动力传动系的运行与阻尼介质的尤其当前的温度相匹配。
在此，还存在的问题是，离心摆通常为转动系统，其在动力传动系的运行期间转动。为此，这通常是因为初级部件与上述的结构元件不可相对运动地连接，其中，例如次级部件与初级部件一起转动。在这种转动系统中，阻尼介质的温度的可借助于温度传感器执行的测量或探测不能实现或仅可非常麻烦地实现，并且因此成本高昂。
因为在根据本发明的方法中规定，计算出阻尼介质的温度，并且不是或不是仅仅借助于温度传感器探测阻尼介质的温度，所以可精确并且以简单且成本有利的方式来确定阻尼介质的温度。为此，阻尼介质、尤其它的温度通过提到的计算模型尤其至少物理和/或化学地来模拟，其中，计算模型例如存储在电子计算装置中。因此优选地规定，在根据本发明的方法的范围中，不由温度传感器对阻尼介质的温度进行探测或测量。
为了实现特别有利的、尤其安静的运行，在本发明的有利的设计方案中规定，动力传动系的至少一个部件根据所计算的温度来运行。因此可使动力传动系的运行与温度相匹配，从而尤其即使在低的温度下也能避免过分出现不期望的噪声。在此，例如可考虑使动力传动系至少暂时在这样的运行状态中运行：在该运行状态中，即使在尤其阻尼介质的低的温度下，也不会出现上述的撞击。因为在根据本发明的方法中，阻尼介质的温度可以被特别精确地计算出，所以可将运行状态保持得特别短，从而可避免过多的能耗，尤其避免过多的燃料消耗。
另一实施方式的特征在于，动力传动系具有至少一个构造成用于驱动机动车的动力装置，借助于该动力装置至少驱动初级部件，并且由此使其围绕转动轴线转动。动力装置例如为内燃机，借助于它可驱动机动车。动力装置尤其具有例如构造为曲轴的从动轴，通过它可至少驱动初级部件或离心摆整体，并且由此使其转动轴线尤其相对于动力装置的壳体可转动或转动。借助于离心摆可衰减从动轴的转动振动或扭振，从而可呈现动力装置的特别平稳并且因此舒适的运转。由此可保证特别舒适的运行。
在此，已经显示为特别有利的是，将动力装置用作根据所计算出的温度运行的部件。由此可以特别节能的方式呈现出特别安静并且因此舒适的运行。
为了即使在尤其阻尼介质的低温下仍能够可靠地避免过分的噪声，在本发明的另一设计方案中规定，根据所确定的温度调节动力装置的负荷和/或动力装置的从动轴转动的转速。
为了能够特别精确地计算出阻尼介质的温度，在本发明的另一实施方式中规定，依据计算模型根据动力装置的转速和/或负荷计算出阻尼介质的温度。
在本发明的一个特别有利的实施方式中，依据计算模型根据用于冷却动力装置的、尤其为冷却液体的冷却剂的温度计算出所述温度。借助于冷却剂可将热量引入到阻尼介质，由此阻尼介质借助于冷却剂加热。此外，还可考虑借助于冷却剂使热量从阻尼介质中释放出来，由此冷却阻尼介质。尤其是，阻尼介质根据内燃机的运行状态借助于冷却剂来冷却或加热。在计算阻尼介质的温度时通过考虑冷却剂可特别精确地计算出阻尼介质的温度。
在本发明的一种实施方式中，根据用于操纵动力传动系的传动机构/变速器的、尤其为液体的流体计算出阻尼介质的温度。用于操纵传动机构的流体也被称为ATF(automatic transmission fluid，自动变速器用流体)，并且例如用于液压地切换传动机构的切换元件。借助于传动机构例如可将动力装置通过其从动轴提供的转矩转换成与之不同的转矩。类似于关于冷却剂的实施方案，可借助于用于操纵传动机构的流体将热量引入到阻尼介质中和/或使热量从阻尼介质中释放出来，尤其是根据传动机构或动力装置的运行状态。因为现在优选地规定，在计算阻尼介质的温度时还考虑流体或流体的温度，所以能够精确地计算出和因此简单地确定阻尼介质的温度。
最后已经显示为特别有利的是，将油脂用作阻尼介质。原则上可考虑将油用作阻尼介质。然而，为了实现特别安静的运行，已经显示为有利的是，将油脂用作阻尼介质。在本发明中，在油脂和油之间的区别在于，油脂在室温、即在22摄氏度下是固态，而油在室温、即在22摄氏度下是液态。因此，油脂具有特别高的粘度，由此可特别好地衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动或离心摆的径向振动/周向振动，并且因此特别好地衰减转动振动。
本发明的第二方面涉及用于机动车(尤其是汽车，例如是乘用车)的动力传动系。根据本发明的动力传动系包括至少一个离心摆，其具有至少一个可围绕转动轴线转动的初级部件、至少一个可相对于初级部件运动的次级部件和至少一个阻尼介质，借助于该阻尼介质液压地衰减或能衰减在初级部件和次级部件之间的相对运动。如关于根据本发明的方法阐述的那样，在初级部件和次级部件之间的相对运动可由初级部件围绕转动轴线的转动引起。在初级部件和次级部件之间的相对运动尤其为在初级部件和次级部件之间的相对转动，其中，相对转动例如围绕转动轴线进行。
为了能够实现动力传动系的特别安静的和高效的运行，在本发明的第二方面中规定，动力传动系具有电子计算装置，其构造成借助计算模型计算出阻尼介质的至少一个温度。换句话说，本发明的第二方面的动力传动系构造成用于执行根据本发明的第一方面的方法。在此，本发明的第一方面的优点和有利的设计方案可看作本发明的第二方面的优点和有利的设计方案，反之亦然。
本发明的其他的优点、特征和细节由优选的实施例的以下说明以及借助附图得出。上文在说明中提到的特征和特征组合以及下文在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以相应给出的组合使用，还可以其他组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
在附图中,
图1示出了根据本发明的用于机动车的动力传动系的示意性图；
图2示出了用来说明根据本发明的用于运行动力传动系的方法的流程图。
具体实施方式
在附图中，相同或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图1以示意图示出了用于机动车(尤其是汽车，例如乘用车)的动力传动系10。动力传动系10包括至少一个离心摆12，该离心摆具有至少一个可围绕转动轴线14转动的初级部件16和至少一个可相对于初级部件16运动的次级部件18。此外，离心摆12包括至少一种在图1中特别示意性地示出的阻尼介质20，借助于该阻尼介质液压地衰减或能液压地衰减在初级部件16和次级部件18之间的相对运动，尤其在动力传动系10的运行期间。
动力传动系10还包括动力装置22，其例如构造为内燃机，尤其往复活塞式内燃机。动力装置22具有至少一个马达壳体24，其为动力传动系10的壳体。此外，动力装置22包括例如构造为曲轴的从动轴26，其可转动地支承在马达壳体24处，并且由此可围绕转动轴线14相对于马达壳体24转动。尤其在上述的动力传动系10的运行期间，从动轴26围绕转动轴线14相对于马达壳体24转动，其中，动力装置22通过从动轴26提供用于驱动机动车的至少一种转矩。在此，初级部件16至少间接地、尤其直接地与从动轴26连接或耦联，使得初级部件16经由从动轴26通过动力装置22来驱动，并且由此围绕转动轴线14尤其相对于马达壳体24转动。
在初级部件16与从动轴26至少间接、尤其直接耦联的情况下可规定，初级部件16至少间接地、尤其直接不可相对运动地与从动轴26耦联。可以考虑的是，离心摆12具有作为唯一的次级部件的次级部件18，并且因此具有呈次级部件18的形式的恰好一个次级部件。
从动轴26例如为动力传动系10的第一结构元件。替代地或附加地可考虑次级部件18不可相对运动地与另一结构元件(其例如呈动力传动系10的另一轴28的形式)连接。此外，可考虑离心摆12具有多个次级部件18，即，很多次级部件。相应的次级部件18例如为摆重，其也被简称为摆。因此可考虑离心摆12具有多个摆重。次级部件18例如容纳在容纳空间中，该容纳空间至少部分地、尤其至少主要地或完全由初级部件16限定或形成。在此，例如还有阻尼介质20容纳在容纳空间中。此外，还可以考虑的是，初级部件16不可相对运动地与呈其他轴28的形式的另一结构元件连接。总之可看出，例如轴28能够经由离心摆12被从动轴26并且因此被动力装置22驱动，或经由离心摆12而被从动轴26并且因此被动力装置22驱动。轴28例如为动力传动系10的传动机构30的传动机构输入轴，或者至少间接地、尤其直接不可相对运动地与传动机构输入轴连接。因此，例如由动力装置22经由从动轴26提供的转矩可通过离心摆12传递到轴28上，并且通过轴28引入到传动机构30中。
传动机构30例如为自动变速器，并且在此尤其可构造为带有变矩器的自动变速器。替代地或附加地，传动机构30构造为可液压操纵的变速器，从而传动机构30例如可借助于尤其为液体的流体来运转、尤其操纵，该流体也被称为变速器液。尤其将变速器液用来操纵或切换传动机构30的至少一个或多个切换元件，并且在此尤其相对于传动机构30的传动机构壳体32运动。
如果例如在初级部件16和次级部件18之间出现相对运动，其中，该相对运动可为在初级部件16和次级部件18之间的尤其围绕转动轴线14进行的相对转动，则例如阻尼介质20的至少一部分通过至少一个缝隙从第一腔室流到第二腔室中，其中，腔室例如为相应的容纳空间的组成部分。通过阻尼介质20的流动例如衰减在初级部件16和次级部件18之间的相对运动。以这种方式可衰减至少一个次级部件18的径向振动/周向振动。总之可考虑借助于离心摆12衰减从动轴26的转动振动或扭振。在此，阻尼介质20具有阻尼功能，借助于该衰减功能来对初级部件16和次级部件18进行减振，更确切地说将它们相对彼此的相对运动进行衰减。
初级部件16和次级部件18尤其可在两个终端位置之间相对彼此运动、尤其转动，然而不超过终端位置。终端位置例如通过相应的止挡限定或形成。
如果阻尼介质20现在具有特别低的温度，其例如由低的外部温度或环境温度引起，则与相对更高的温度相比，如果没有采取相应的应对措施，会在初级部件16和次级部件18之间的相对运动的情况下出现次级部件18猛烈撞击相应的止挡。由于该猛烈撞击而可能引起不期望的噪声，其可被机动车的乘员听到。
为了避免出现这种噪声，并且因此能够使动力传动系10特别安静的并且同时特别高效的运行，动力传动系10包括在图1中特别示意性地示出的电子计算装置34，其构造成依据计算模型计算出阻尼介质20的至少一个温度。换句话说，设置有用于运行动力传动系10的方法，其中，在该方法中，借助于动力传动系10的电子计算装置34依据计算模型计算出阻尼介质20的至少一个温度。在此优选地规定，不通过温度传感器来探测或测量阻尼介质20的温度。该实施方式的背景是，由于至少初级部件16或离心摆12总体上由从动轴26驱动并且因此围绕转动轴线14转动，离心摆12为转动系统，在其中借助于温度传感器探测温度不可行或仅可麻烦地实现。优选地避免这种情况。
尤其在该方法中可使至少一个部件、在此例如至少使动力装置22根据所计算出的温度来运行，尤其来控制或调节。这优选地借助于电子计算装置34来实现。
图2示出了流程图，依据该流程图更详细地阐述该方法。方法例如包括方框36，其例如包括计算模型。在方框36中计算出温度。例如离心摆12为双质量飞轮(ZMS)，从而温度例如为ZMS的温度。
例如通过箭头38说明了依据计算模型根据动力装置22的转速和/或负荷计算出阻尼介质20的温度。换句话说，例如通过马达转速和负荷或马达力矩计算出输入到阻尼介质20中的热量和/或温度。通过双箭头40说明了依据计算模型根据用来冷却动力装置22的尤其为液体的冷却介质的温度算出阻尼介质20的温度。换句话说，热量或温度输入和/或温度或热量输出通过还被称为马达冷却剂的冷却剂实现。在此，根据温度输入通过马达转速和马达力矩以及通过经由冷却剂的输入或输出来计算出阻尼介质20的温度。在此，通过双箭头40说明了可尤其根据动力传动系10的运行状态借助于冷却剂加热或冷却阻尼介质20，这在方法中被考虑。
通过箭头42说明了，根据动力装置22、尤其从动轴26的转速并且根据当前的模型温度计算出阻尼介质20的温度。在此例如对马达力矩进行加权，这在图2中通过箭头44来说明。通过马达转动和当前的模型温度(计算的)热输入或温度输入借助于过滤器46被过滤，并且最终输送到方框36。尤其在此考虑到阻尼介质20越粘稠，热量输入越高。
例如将在机动车的点火装置被激活时变速器液的温度用作阻尼介质20的温度起始值。在此通过双箭头48说明了，依据计算模型根据用于操纵传动机构30的变速器液计算出阻尼介质20的温度。可根据动力传动系10的运行状态借助于变速器液冷却或加热阻尼介质20，从而根据动力传动系10的运行状态借助于变速器液将热量或温度输入到阻尼介质20中，或者使温度或热量从阻尼介质20输出。
总体上可看出，例如根据动力装置22的负荷、从动轴26转动的转速以及根据传动机构30、尤其根据变速器液更确切地说根据变速器液的温度计算出阻尼介质20的温度。
优选地将油脂用作阻尼介质20，由此可特别有利地衰减径向振动/周向振动。此外优选地规定，尤其根据所计算出的温度来调节动力装置22的负荷和/或转速。以这种方式例如可在阻尼介质20温度低的情况下相比于相对更高的温度设定更高的转速，以便因此避免上文说明的撞击。然而，由于可特别精确地计算出阻尼介质20的温度，现在可将具有这种提高的马达转速的运行状态保持得特别短，从而可避免过多的能量消耗，尤其燃料消耗。结果可呈现出特别安静和高效的运行。

Claims (10)

1.一种用于运行机动车的动力传动系(10)的方法，所述动力传动系具有至少一个离心摆(12)，所述离心摆(12)具有能围绕转动轴线(14)转动的至少一个初级部件(16)、能相对于初级部件(16)运动的至少一个次级部件(18)和至少一种阻尼介质(20)，借助于所述至少一种阻尼介质液压地衰减在初级部件(16)与次级部件(18)之间的相对运动，
其特征在于，借助于动力传动系(10)的电子计算装置(34)依据计算模型计算出阻尼介质(20)的至少一个温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所计算出的温度运行动力传动系(10)的至少一个部件。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，动力传动系(10)具有用于驱动机动车的至少一个动力装置(22)，借助于该至少一个动力装置至少驱动所述初级部件(16)并由此使所述初级部件围绕转动轴线(14)转动。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述部件是动力装置(22)，动力传动系(10)具有用于驱动机动车的至少一个动力装置(22)，借助于该至少一个动力装置至少驱动所述初级部件(16)并由此使所述初级部件围绕转动轴线(14)转动。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所确定的温度调节动力装置(22)的负荷和/或动力装置(22)的从动轴(26)转动的转速。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述温度依据计算模型根据动力装置(22)的负荷和/或转速计算出。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述温度依据计算模型根据用于冷却动力装置(22)的冷却剂的温度计算出。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述温度根据用于对动力传动系(10)的传动机构(30)进行操纵的流体计算出。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述阻尼介质(20) 是油脂。
10.一种用于机动车的动力传动系(10)，该动力传动系具有：至少一个离心摆(12)，该离心摆具有能围绕转动轴线(14)转动的至少一个初级部件(16)、能相对于初级部件(16)运动的至少一个次级部件(18)和至少一种阻尼介质(20)，借助于该至少一种阻尼介质能液压地衰减在初级部件(16)与次级部件(18)之间的相对运动；
电子计算装置(34)，该电子计算装置构造成依据计算模型计算出阻尼介质(20)的至少一个温度。
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