CN111741883A

CN111741883A - 用于在升档期间控制动力总成系统的方法

Info

Publication number: CN111741883A
Application number: CN201880090051.4A
Authority: CN
Inventors: 阿尔内·安德松
Original assignee: Volvo Truck Corp
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: US11370443B2; US20210362721A1; WO2019161935A1; EP3759000A1; CN111741883B

Abstract

本发明涉及一种用于在升档期间控制车辆(1)的动力总成系统(10)的方法(100)，所述动力总成系统包括：内燃发动机系统(11)，该内燃发动机系统包括内燃发动机(12)，该内燃发动机被构造成经由发动机输出轴(8)输出转速(W₁)；变速器装置(14)，该变速器装置具有多个变速级以获得一组档位，该变速器装置经由变速器输入轴(64)被操作性地连接到内燃发动机，并且该变速器装置还具有变速器输出轴(24)，用于向车辆的一个或多个驱动轮(26)提供转速；该方法包括以下步骤：使发动机以四冲程操作来操作(110)，以经由发动机输出轴提供发动机转速输出；接收(120)从所述一组档位中的一个档位到所述一组档位中的更高档位的预期升档的指示；通过将所述发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低(130)发动机输出轴的转速；以及，当所述发动机处于二冲程制动操作中时，执行(140)从所述一组档位中的所述一个档位到所述一组档位中的所述更高档位的预期升档。

Description

用于在升档期间控制动力总成系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在升档期间控制车辆的动力总成系统的方法。举例来说，动力总成系统包括：内燃发动机系统，该内燃发动机系统具有内燃发动机，该内燃发动机被构造成经由发动机输出轴输出转速；以及变速器装置，该变速器装置具有多个变速级以获得一组档位，每一个档位具有对应的变速比。本发明还涉及用于控制动力总成系统的控制单元，该控制单元被配置成执行控制动力总成系统的方法。

本发明适用于各种类型的车辆，特别是重型车辆，例如卡车、公共汽车、建筑设备、工程机械(例如轮式装载机、铰接式运输车、自卸卡车、挖掘机和反铲装载机等)。尽管将主要关于卡车来描述本发明，但本发明并不特别局限于此，而是也可用于其它车辆，例如工程机械。

背景技术

近年来，在换档期间对车辆的控制已经得到持续开发，以允许车辆能够在许多情况下平顺地操作，例如当卡车在特定负载下以特定速度操作时。对于重型车辆(例如重型卡车)，车辆的动力总成系统通常被构造成提供自动换档，以进一步增强车辆的操作。

对于这种类型的车辆，车辆的动力总成系统的各种电子控制系统也已经受到软件发展的影响，并且变得更精确、更快速且更适合于发动机和周围环境的主要状态。举例来说，可以根据每种操作情况来控制燃烧过程。因此，可以精确地控制发动机的速度。发动机还可以配备有发动机制动控制系统，以用作辅助制动器。辅助制动器通常在重型车辆中使用，目的是节约车辆的行车制动器，特别是在期望制动以维持合理的恒定速度时的长下坡坡度上。

换句话说，用于重型车辆的常规动力总成系统通常可包括与发动机制动装置或发动机制动控制系统协作的汽车自动变速器。可以以几种不同的方式来提供发动机制动，但通常是指发动机制动器，例如压缩制动器和排气制动器(即，排气管中的阀)。除了使用发动机制动来制动车辆本身之外(即，作为对车辆的车轮制动器的补充)，还已知在具有自动变速器装置的车辆的换挡期间使用发动机制动。通过对发动机输出轴的转速进行制动，可以实现从高速到低速的更快的速度适应。

在此背景下，US 7,077,024B2公开了一种用于在机动车辆中升档的装置和方法。该装置包括：内燃发动机，该内燃发动机具有发动机制动装置；多级齿轮箱；以及用于对多级齿轮箱的中间轴进行制动的制动元件。另外，发动机制动装置被构造成使发动机的转速适应新档位中的输入轴的转速。

尽管在该领域中有所行动，但仍然需要在升档期间改善车辆的动力总成系统的操作。特别地，期望在车辆的动力总成系统进行换档期间进一步增强发动机制动的使用，以促进车辆的正常操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在升档期间控制车辆的动力总成系统的更有效的方法，其中，内燃发动机系统被操作成从四冲程模式切换成二冲程发动机制动模式，以便在从一个档位升档到另一档位期间能够实现发动机与变速箱之间的转速同步。该目的至少部分地通过根据权利要求1的方法来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在升档期间控制车辆的动力总成系统的方法。该动力总成系统包括：内燃发动机系统，该内燃发动机系统包括内燃发动机，该内燃发动机被构造成经由发动机输出轴输出转速；变速器装置，该变速器装置具有多个变速级以获得一组档位，每个档位具有对应的变速比。该变速器装置经由变速器输入轴进一步被操作性地连接到内燃发动机，并且具有变速器输出轴以用于向车辆的一个或多个驱动轮提供转速。

该方法包括以下步骤：

-使发动机以四冲程操作来运行，以经由发动机输出轴提供发动机转速输出；

-接收从所述一组档位中的一个档位到所述一组档位中的更高档位的预期升档的指示；

-通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速；以及

-当发动机处于二冲程制动操作中时，执行从所述一组档位中的该档位到所述一组档位中的所述更高档位的预期升档。

应当注意，在降低发动机输出轴的转速的步骤之前，发动机输出轴通常与变速器装置断开连接。然而，在一些示例性实施例中，在降低发动机输出轴的转速的步骤之前，变速器装置的档位处于脱离状态就足够了。

通过根据示例实施例的方法的步骤，可以提高动力总成系统在升档期间的性能。即，由于提供了通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速，可以在维持来自发动机的排气流的同时执行从一个档位到更高档位的升档。根据示例实施例的方法在利用旨在增加进入发动机的空气量以产生更多动力的涡轮增压器装置的动力总成系统中特别有用，这是因为：通过确保以该方法支撑从发动机到涡轮增压器的排气流，可以维持涡轮增压器的转速。这部分地可能是因为二冲程制动操作维持了涡轮增压器的速度，因为燃烧气缸每360度曲轴角度(CAD)而不是每720CAD清除一次空气。

换句话说，当动力总成系统的变速器装置趋于执行升档时，示例实施例的方法被配置成通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来启动发动机制动，即，降低发动机输出轴的转速。

还应当相信，该方法的示例实施例允许更精确地控制发动机的制动(即，降低发动机输出轴的转速的步骤)以及增大在动力总成系统的操作期间发动机制动的操作自由度。以这种方式，可以进一步缩短在升档期间车辆的驱动力的中断，即，发动机输出轴的转速以快速的方式适应新的档位。此外，该方法使得能够快速释放发动机制动操作。

由于根据示例实施例的方法有助于更快速的升档，所以该方法还将允许改善的车辆加速，特别是在低车速时。

此外，应当相信，根据示例实施例的方法来操作发动机有助于减少发动机烟尘排放，因为该方法允许维持发动机中的增压，使得当接合了更高档位时，可以更快速地提供全功率(或驱动扭矩)。

而且，应当相信，由于更精确的发动机制动以及发动机输出轴与变速器装置之间的同步，根据示例性实施例的方法来操作发动机有助于更顺滑的升档。

应当注意，尽管该方法通常旨在用于柴油型发动机，即，柴油型燃烧，但在一些示例实施例中，可以提供用于燃烧的燃料以用于预混合燃烧，其中可以将燃料直接喷射到气缸中或气缸上游的空气通路中，例如通过端口喷射。此外，应当注意，该方法也可以在奥托循环发动机、或柴油发动机和奥托循环发动机的混合发动机系统中使用。应当注意，该车辆可以具有多种替代类型，例如，它可以是卡车、轿车、公共汽车或诸如轮式装载机等的工程机械。

该车辆通常包括内燃发动机系统，该内燃发动机系统包括内燃发动机。该发动机可以例如是四冲程内燃柴油机。举例来说，内燃发动机系统包括压燃式内燃发动机。该内燃发动机可以例如是柴油发动机，其可以以几种不同类型的燃料(例如柴油或二甲醚DME)运行。其它燃料类型也是可能的，例如可再生燃料以及包括内燃发动机和电动机的混合动力系统。如此，应当容易理解，本文描述的本发明的示例实施例可以针对发动机本身、也可以针对气缸设计和发动机的其它部件以几种不同的设计来实施。

通常，当完成从一个档位到更高档位的升档的步骤时，即，当在变速器装置中接合了更高档位时，降低发动机输出轴的转速的步骤终止。举例来说，当发动机输出轴与变速器装置同步时，例如当发动机输出轴与变速器装置输入轴同步时，降低发动机输出轴的转速的步骤终止。

在本发明的上下文中，“发动机制动”通常是指当发动机内的减速力用于使车辆减速时的发动机系统的操作。当发动机制动装置被激活时，其在压缩循环之后打开气缸中的一个或多个排气门，从而释放滞留在气缸中的压缩流体介质并使车辆减速。

在本发明的上下文中，“四冲程操作”或“四冲程模式”通常是指常规的发动机燃烧循环，包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程(或动力冲程)和排气冲程的顺序。进气冲程是当活塞从上止点(TDC)移动到下止点(BDC)并且将进气(优选为空气的形式)提供到燃烧室中时内燃发动机的冲程。压缩冲程是当活塞从BDC移动到TDC同时活塞压缩空燃混合物以准备在动力冲程期间点火时内燃发动机的冲程。在此阶段期间，进气门和排气门通常都关闭。燃烧冲程是当活塞从TDC移至BDC时内燃发动机的冲程。当活塞位于TDC时，压缩的空燃混合物由火花塞(在汽油发动机中)或由高压缩(柴油发动机)所生成的热量点燃，这将使活塞强制返回到BDC。另一方面，排气冲程是当活塞从BDC移动到TDC并通过排气门排放燃烧排气时内燃发动机的冲程。总体上，当根据四冲程操作操作时，发动机的操作对应于每两圈曲轴回转的重复发动机操作。

在本发明的上下文中，“二冲程制动操作”或“二冲程制动模式”是指内燃发动机的循环，其中，活塞仅在一个曲轴转数期间在TDC与BDC之间移动两个冲程(上下运动)，同时内燃发动机被操作以降低发动机输出轴的转速。总体上，在二冲程制动操作中，排气门通常每720CAD(即两圈曲轴回转)打开四次。因此，在二冲程制动操作中的每圈曲轴回转期间，在二冲程制动操作期间排气门的第一次打开通常发生在活塞从BDC位置移动到TDC位置时。在此位置，排气门打开以从动力总成系统的排气通路接收流体介质，例如压缩空气。而且，在二冲程制动操作中的每圈曲轴回转期间，在二冲程制动操作期间排气门的第二次打开正好发生在TDC位置之前。在此位置，排气门将燃烧的气体排放到排气通路。

总体上，当以一般的二冲程操作操作时发动机的操作对应于每圈曲轴回转的重复发动机操作。

词语“上止点”和“下止点”应被解释为用于活塞在燃烧气缸内的往复运动的相应的上端位置和下端位置。当提到气门在上止点和下止点中的一者处打开和关闭时，应意识到在特定限定的范围内有一些容差。例如，当声明进气门打开时，即，当活塞到达上止点时定位在打开位置时，进气门不必一定在活塞的确切上止点位置处打开，而是可以在活塞到达上止点之前或在活塞离开上止点之后不久打开。

如上文提及的，内燃发动机通常可连接到涡轮增压器装置。特别地，内燃发动机装置具有连接到涡轮增压器装置的排气通道。

因此，根据一个示例实施例，所述动力总成系统还包括涡轮增压器装置，该涡轮增压器装置具有：涡轮机，该涡轮机从内燃发动机接收排气；以及压缩机，该压缩机用于压缩进气并经由进气管线将进气供给到内燃发动机。此外，涡轮机被构造成将发动机排气转化成机械能以驱动压缩机。

在本示例实施例中，该方法通常还包括在执行预期升档的步骤期间向涡轮机提供排气流的步骤，从而当发动机处于二冲程制动操作时允许涡轮机操作压缩机。

通过确保在执行预期升档的步骤期间有排气流向涡轮机，可以认为动力总成系统的总体效率得以改进，因为可以维持涡轮增压器的转速，因此有助于支撑发动机的效率。这通常也可对总体燃料消耗和来自发动机的排气中的排放水平产生积极影响。

通常，尽管不是严格要求，但是，执行降低发动机输出轴的转速的步骤，直到发动机输出轴的转速与预定的变速器输入轴转速处于同步状况。预定变速器输入轴转速通常对应于与更高档位有关的输入轴的转速。通常，从控制单元获得与对应于所述更高档位的预定变速器输入轴转速有关的数据。

另外或可替代地，执行降低发动机输出轴的转速的步骤，直到发动机输出轴的转速与所述更高档位的预定变速器输出轴转速处于同步状况。该预定变速器输出轴转速通常对应于与所述更高档位有关的输出轴的转速。通常，从控制单元获得与对应于所述更高档位的预定变速器输出轴转速有关的数据。

根据一个示例实施例，通过将变速器设定在空档位置并将发动机输出轴转速与变速器输入轴转速直接同步来执行从所述一组档位中的一个档位到所述一组档位中的所述更高档位的预期升档。

根据一个示例实施例，所述动力总成系统还包括用于将发动机操作性地连接到变速器装置的离合器。在本示例实施例中，该方法通常包括以下步骤：在通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤之前，通过该离合器将发动机输出轴与变速器输入轴脱离联接。该离合器可以是单离合器单元、双离合器单元或任何其它类型的多离合器单元。

根据一个示例实施例，是发动机系统包括至少一个气缸，该气缸具有燃烧室和与燃烧室流体连通的多个排气门，该排气门被构造成调节排气从燃烧室的排空。此外，至少一个排气门包括流量控制阀组件，该流量控制阀组件适于调节经过该流量控制阀组件的流体介质的流量。

另外或可替代地，至少一个进气门包括流量控制阀组件，该流量控制阀组件适于调节经过该流量控制阀组件的流体介质的流量。

通过使用被构造成调节流过的流体介质的流量的流量控制阀组件，可以改进通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤的可控制性。

另外，该流量控制阀组件通常提供增强水平的操作自由度，并且减少将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作所需的时间。

根据一个示例实施例，通过控制该流量控制阀组件以打开至少一个排气门，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。以这种方式，通过改变排气门的运动来执行从四冲程操作到二冲程制动操作的切换。由于排气流量控制阀组件可以操作成在每次燃烧循环中打开和关闭排气门，所以操作之间的切换的响应时间变快了。

另外或可替代地，通过控制该流量控制阀组件以打开至少一个进气门，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。

根据一个示例性实施例，通过控制该流量控制阀组件以打开至少一个进气门和至少一个排气门，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。

通常，通过控制该流量控制阀组件以打开用于给定燃烧气缸的每一个排气门，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。

根据一个示例实施例，通过操作该流量控制阀组件的致动器，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。

举例来说，通过操作该流量控制阀组件的致动器以控制与阀打开大小、阀打开正时、阀打开持续时间、流动面积、流动时间、阀升程或其组合中的任一个有关的阀参数，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。

此外，如上文提及的，通过使用至少一个流量控制阀组件，可以在适当的时间点排出短的排气，并释放气缸内的压力以实现发动机制动。即，如上文提及的，通过使排气爆发(exhaust burst)的步骤，发动机被操作成在适当的时间点释放一定量的空气和燃料。

可以以几种不同的方式来提供流量控制阀组件。该流量控制阀组件可以布置为进气流量控制阀组件或排气流量控制阀组件。通常，流量控制阀组件包括致动器和阀构件，该致动器被操作性地连接到流量控制阀组件的阀构件。独立于阀组件的类型，阀组件(或该组件的阀构件)可在打开位置与关闭位置之间操作。以这种方式，流量控制阀组件适于调节经过流量控制阀组件(即，经过阀构件)的流体介质的流量。可以以各种方式来控制该流量控制阀组件。通常，尽管不是严格必要的，但是，该排气流量控制阀组件包括被操作性地连接到排气阀构件的致动器。类似地，该进气流量控制阀组件包括被操作性地连接到进气阀构件的致动器。

在一个示例实施例中，所述致动器被构造成借助于气动压力来操作排气门。因此，所述致动器是由加压气体气动操作的流量可控致动器，用于打开和关闭排气门。举例来说，流量控制阀组件是气动流量控制阀。如此，每个排气门均具有其自己的致动器来控制气门位置和正时。然而，在其它示例实施例中，多个排气门可以由共同的致动器控制。

气动操作的流量控制阀组件的一个优点是可以在打开位置与关闭位置之间快速地控制排气门。而且，排气门可以例如独立于凸轮轴的旋转而操作。

根据一个示例实施例，该方法还包括提供用于打开和关闭排气门的打开力的步骤、以及将加压流体提供给流量可控致动器的步骤。

所述致动器通常被构造成在给定的时间点控制排气门的打开和关闭。举例来说，所述致动器通常被构造成通过接收来自控制单元等的信号而在给定的时间点控制排气门的打开和关闭。通常，所述致动器通常被构造成响应于接收到预期升档的指示来控制排气门的打开和关闭。

另外或可替代地，是流量控制阀组件可以是被构造成调节提升阀开口的高度的提升阀构件。

通常，所述内燃发动机装置还包括一个或多个进气门。特别地，内燃发动机的每一个气缸具有一个或多个进气门。

另外或可替代地，其中一个进气门是流量控制阀组件。通常，每一个进气门均是流量控制阀组件。以这种方式，可以以高效且快速的方式操作进气门，从而导致发动机装置更加有效。

通常，尽管不是严格必要的，但该方法还包括：重复上述步骤中的至少一些步骤。

通常，当执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤时，多个进气门维持在其关闭状态。

然而，在另一示例实施例中，当执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤时，所述多个进气门打开。

根据一个示例实施例，通过仅利用一组排气门中的一个排气流量控制阀组件来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。

这一组气门中的未设置为流量控制阀组件的其它气门通常是止逆阀、止回阀等。这些类型的阀可以例如被设置为常规的提升式阀。

根据一个示例实施例，这一组排气门中的每个排气门均是流量控制阀组件，并且该方法被构造成利用这一组排气门中的每一个排气门。如果这一组排气门中的每一个都是流量控制阀，则通过利用这一组排气门中的每一个排气流控制阀组件来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。通过提供这一组排气门中的每一个排气门都是流量控制阀组件的构造，可以独立地调节每一个气门。如此，例如在灵活性方面，可以进一步改进对发动机制动和发动机系统的调节。

应当注意，流量控制阀组件的数量、每个气门的构造以及气门的数量的构造通常取决于示例实施例的安装类型，例如车辆类型、发动机类型等。

还应当注意，所述流量控制阀组件可以由气动流量控制阀组件以外的另一类型的流量控制阀组件提供。因此，所述流量控制阀组件可以是电磁流量控制阀组件、气动流量控制阀组件、电动气动流量控制阀组件、液压流量控制阀组件、电动液压流量控制阀组件等中的任一种。

通常，尽管不是严格要求的，但是，通过控制与流量控制阀组件的阀构件操作性地连接的致动器，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤，该阀构件适合基于来自致动器的信号来调节阀开口。通常调节该阀构件以控制阀开口的打开、关闭、正时和流动面积。该致动器通常被构造成在给定的时间点控制该阀构件的打开和关闭。举例来说，该致动器通常被构造成通过接收来自控制单元等的信号而在给定的时间点控制该阀构件的打开和关闭。

举例来说，该阀构件是旋转阀构件和提升阀构件中的任一种。

根据一个示例实施例，在从将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作的步骤的开始起所限定的发动机输出轴回转的三分之一内，执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。因此，在本上下文中，术语“在发动机输出轴回转的三分之一内”是指从通过将发动机的操作从四冲程调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤开始所测量的位置。已经观察到，发动机的这种操作对于包括六个气缸的发动机特别有用。

根据一个示例实施例，在进气冲程期间、在进气冲程之后或在压缩冲程期间，开启通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤。在燃烧循环的该部分期间，四冲程操作的活塞、排气门和进气门的位置通常对应于二冲程操作的活塞、排气门和进气门的位置。举例来说，在四冲程操作期间从上止点开始在0CAD到180CAD的范围内开启将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作的步骤。0CAD对应于进气冲程开始时的活塞位置。可替代地，在四冲程操作期间从上止点开始在180CAD到310CAD的范围内开启将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作的步骤。0CAD对应于进气冲程开始时的活塞位置。

通常，尽管不是严格必要的，但内燃发动机包括多个气缸。每个燃烧气缸具有燃烧室和被可移动地布置在气缸内的往复活塞。此外，根据一个示例实施例，在每个气缸中依次执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤，直到所述多个气缸中的每一个气缸正在执行二冲程循环(即，二冲程制动操作)。通常，对于所述多个气缸，从四冲程操作切换成二冲程制动操作的这种顺序在720度曲轴角度(这对应于两圈曲轴回转)期间执行。

通常，所述二冲程制动操作是不点火的二冲程操作。

通常，所述内燃发动机系统包括用于控制内燃发动机的控制单元。该控制单元被配置成执行根据示例实施例和/或如上描述的特征中的任一个的方法的步骤。

通常，尽管不是严格要求的，但变速器装置是半自动变速器装置和自动变速器装置中的一种。自动变速器装置在重型车辆中常见，以精确地调节发动机速度，例如，发动机与变速器装置之间的自动盘式离合器的接合和脱离。自动变速器装置通常由输入轴、中间轴和主轴组成，该中间轴具有至少一个与输入轴上的齿轮接合的齿轮，该主轴具有与中间轴上的齿轮接合的齿轮。主轴还经由例如驱动轴连接到输出轴，该输出轴联接到驱动轮。每一对齿轮相比于齿轮箱中的另一对齿轮总体上具有不同的比率。借助于不同对的齿轮将扭矩从发动机传递到驱动轮，获得不同的档位。每个齿轮通常是同步的，但是存在变型，其中至少一些齿轮是不同步的。通常借助于中间轴制动器(中间轴的速度降低)或发动机速度(速度增加/降低)的控制来影响速度适配。中间轴制动器使中间轴的速度相对较快地适应待选择的新的较低比率；也就是说，在升档期间发生中间轴制动。

根据一个示例实施例，所述变速器装置包括布置在变速器装置中的中间轴。此外，所述变速器装置通常包括用于使布置在变速器装置中的中间轴制动的制动装置。

如本文所使用的，术语“被操作性地连接”通常意味着第一部件与另一第二部件在操作上相关。举例来说，术语“被操作性地连接”意味着第一部件以允许将旋转运动和/或旋转扭矩从第一部件传递到第二部件的方式可连接或被连接到第二部件。因此，该术语涵盖两个部件被连接成使得第一部件的转速对应于第二部件的转速的功能构造。然而，该术语还涵盖在第一部件的旋转运动与第二部件的旋转运动之间存在比率(即，第二部件的转速与第一部件的转速成比例)的功能构造。

如本文中用于变速器的变速比的术语“比”通常是指变速器的输入轴的转数除以变速器的输出轴的转数。因此，从一个档位到更高档位的升档意味着从具有一个变速比的接合档位到具有另一变速比的另一(更高)档位的升档，其中，所述另一变速比低于接合档位的变速比。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制动力总成系统的控制单元。该控制单元被配置成执行根据如上文关于本发明的第一方面描述的示例实施例和/或特征中的任一个的方法的步骤中的任一个。

第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一方面描述的效果和特征。

应当注意，该控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程器件。控制单元还可以包括或者替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在控制单元包括可编程器件(例如上文提及的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，所述处理器还可包括控制可编程器件的操作的计算机可执行代码。

如上文提及的，所述控制单元可以是数字控制单元；然而，所述控制单元也可以是模拟控制单元。

另外，所述控制单元可以被配置成控制每一个阀；特别地，所述控制单元可以被构造成控制该系统的每一个流量控制阀组件。

举例来说，所述控制单元被配置成操作排气流量控制阀组件。即，所述控制单元被配置成控制致动器以操作排气流量控制阀组件。

所述控制单元可以布置在动力总成系统中、在内燃发动机系统中或在车辆的另一远程位置中。因此，该车辆包括控制单元。

根据本发明的第三方面，提供了一种车辆，该车辆包括如上文关于本发明的第二方面描述的动力总成系统和控制单元。

该车辆通常包括动力总成系统、内燃发动机系统和内燃发动机。该发动机通常包括至少一个气缸，所述气缸至少部分地限定燃烧室。此外，该发动机包括可在气缸中的下止点与上止点之间操作的往复活塞。该活塞通常连接到容纳在曲轴箱中的曲轴。因此，连杆将活塞连接到曲轴。由于发动机通常包括多个气缸，所以每一个气缸也包括与活塞、燃烧室和连杆有关的上述特征中的任一特征。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括程序代码组件，当该程序在计算机上运行时，该程序代码组件用于执行上文关于本发明的第一方面描述的步骤。

根据本发明的第五方面，提供了一种承载计算机程序的计算机可读介质，该计算机可读介质包括程序组件，当该程序组件在计算机上运行时，该程序组件用于执行上文关于本发明的第一方面描述的步骤。

第三方面、第四方面和第五方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一方面描述的效果和特征。

当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其它特征和优点将变得明显。技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以产生除了以下描述的那些实施例之外的实施例。

附图说明

通过以下对本发明的示例性实施例的说明性而非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，在附图中：

图1是卡车形式的车辆的侧视图，其包括适于根据本发明的示例性实施例的方法操作的内燃发动机系统；

图2a是图1中的车辆中的动力总成系统的示意图；

图2b是图1中的车辆中的内燃发动机系统的示意图，该内燃发动机系统是图2a中的动力总成系统的一部分；

图2c示意性地示出了流量控制阀组件的示例的多个部分，其旨在用于控制内燃发动机系统中的流体介质的流量；

图3是描绘了根据本发明的示例实施例的方法中的步骤的框图。

参考附图，以下是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了充分性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

图1是卡车形式的车辆的侧视图，该车辆例如是重型卡车，特别是用于半挂车的牵引车。

图1中的车辆1包括车辆1的动力总成系统10。该动力总成系统适于为车辆1提供动力。如下文进一步描述的，动力总成系统10包括内燃发动机系统11。动力总成系统10适于根据本发明的示例性实施例的方法进行操作，如关于图3所描述的。内燃发动机系统11包括内燃发动机12。内燃发动机12被构造成经由发动机输出轴8输出转速W₁，例如图2a所示。内燃发动机12通常被构造成以常规的四冲程方式操作，即，通过进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程以及排气冲程进行操作。另外，如下文中进一步描述的，内燃发动机12能够以二冲程制动操作进行操作。在本示例实施例中，内燃发动机是内燃柴油发动机，即，被设计成根据柴油过程工作的发动机。举例来说，内燃柴油发动机12是压燃式内燃发动机。

由于内燃发动机的部件是众所周知的，并且发动机的功能和构造可以根据车辆的类型而变化，所以，为了更好地理解示例实施例的方法如何可以应用在车辆的内燃发动机中，将仅描述发动机的简要介绍。

另外，在本示例中，动力总成系统10包括控制单元600(参见图1)，以执行根据本文描述的示例实施例的方法的操作步骤，并且将关于图3进一步描述。

现在参考图2a，示出了包括内燃发动机系统11和内燃发动机12的动力总成系统的一些其它部件的示意图。如图2a所示，内燃发动机系统11包括发动机输出轴8。内燃发动机12被构造成经由发动机输出轴8输出转速W₁。

此外，该动力总成系统包括变速器装置14。变速器装置14具有多个变速级，以获得一组档位G_n-G_n+1。每一个档位具有对应的变速比。变速器装置有时可以简单地表示为变速器。

变速器装置14经由变速器输入轴64操作性地连接到内燃发动机12。因此，该变速器装置包括变速器输入轴64。变速器输入轴64具有对应的转速W_IN。如图2a以及图1中示意性地示出的，变速器装置14还具有变速器输出轴24，用于向车辆1的一个或多个驱动轮26提供转速W_OUT。简而言之，发动机输出轴将转速从发动机传递到变速器装置，该变速器装置进一步将运动经由变速器输出轴传递到驱动轮。

变速器装置14在本示例中是手自一体变速器(AMT)，其被构造成将扭矩传递到驱动轮26。通常，变速器装置14被构造成将扭矩通过变速器输出轴24经由驱动轮轴等传递到驱动轮26。换句话说，车辆1通常设置有内燃发动机，该内燃发动机操作性地连接到变速器装置(例如手自一体变速器(AMT))，用于将扭矩传递到车辆驱动轮。

如图2a所示，该动力总成系统还包括布置在发动机12与变速器装置14之间的离合器52。因此，离合器52将变速器装置14与发动机12操作性地连接。特别地，例如图2a所示，发动机输出轴8经由离合器52操作性地连接到变速器输入轴64(当接合了某一档位时)。还可以设想，该变速器装置可以包括离合器52，该离合器52被构造成用于将旋转扭矩从内燃发动机传递到驱动轮。举例来说，离合器52是以下项之一：单离合器单元、双离合器单元或任何其它类型的多离合器单元。

通常，该变速器装置由驾驶员控制或经由电子控制单元(ECU)自动控制。该ECU可以设置有用于控制变速器的控制算法。举例来说，控制单元600包括变速器的ECU。

如本领域中公知的，该变速器装置和离合器可以操作以选择内燃发动机与一对驱动轮之间的变速比。如图2a中所示，车辆被示出为具有一对车轮26。然而，尽管图2a中未示出，但该车辆通常还包括至少另一对车轮。

可选地，该车辆包括布置在所述一对驱动轮26与变速器装置之间的差速功能件47。差速功能件是众所周知的标准部件，因此在此不再进一步描述。此外，该车辆可选地包括行车制动单元40。行车制动单元40可以是湿式制动型或干式制动型。该行车制动单元通常被构造成用于执行制动功能。作为示例，行车制动单元是车轮制动器。另外，可以为每个车轮26提供行车制动单元。

通常，内燃发动机系统11还包括涡轮增压器装置23。该涡轮增压器装置布置在排气通道60中。排气通道60连接到一个或多个排气通路72，如下面关于图2b和图2c所提及的。特别地，涡轮增压器装置23布置在排气通道60中并且在发动机12的下游。涡轮增压器装置23包括涡轮机24。以这种方式，该涡轮增压器被构造成使经由排气通道60供应到涡轮机的排气膨胀。如图2a所示，包括涡轮机的涡轮增压器装置23经由涡轮增压器轴22操作性地连接到压缩机21。因此，该压缩机经由涡轮增压器轴22由涡轮机驱动。涡轮机24由来自发动机的排气驱动。因此，该涡轮机被构造成通过使用排气并经由涡轮增压器轴22来操作压缩机21。

压缩机21布置在进气通道62中。因此，再次参考图2a时，内燃发动机系统11可选地还包括进气通道62。该进气通道具有用于将新鲜空气接收到该进气通道的空气入口开口63。进气通道62被构造成将空气提供到内燃发动机12。可选地，增压空气冷却器布置在进气通道62中。增压空气冷却器78布置在压缩机21的下游，如图2a所示。进气通道62通常连接到发动机12的气缸的一个或多个进气通路71，如关于图2b进一步描述的。取决于车辆的类型和动力总成系统的类型，该动力总成系统和内燃发动机系统还可以包括附加部件。

现在转到发动机12的零件，图2b示出了图1中的车辆中的发动机的一个气缸。如图2b所示，发动机12总体上包括气缸3和往复运动的活塞构件，该活塞构件通常被简称为活塞73。通常，内燃发动机包括多个气缸，例如六个至八个气缸3，每个气缸具有对应的活塞73。

活塞73在气缸内往复运动并连接到曲轴18，使得活塞被设定成在气缸内在上止点位置和下止点位置处反向。同样常见的是，气缸腔的一端被发动机气缸盖封闭。

由于气缸3的零件和功能在本领域中是众所周知的，所以仅以一般的术语进行描述。气缸构造可以例如是直列的、V形的或其它任何合适的种类。图2b的每个气缸3在其竖直顶端处包括用于进气的至少一个(通常为多个)进气通路71、以及用于来自气缸3内发生的燃料燃烧过程的排气的至少一个(通常为多个)排气通路72。如图2a所示，该排气通路通常与排气通道60互连。每个进气通路71具有用于控制进气进入的进气门70，并且每个排气通路72具有用于控制排气排出的排气门30。在气缸3的中央，在进气通路71与排气通路72之间布置有喷射阀19，该喷射阀19在其末端处具有燃料喷射器25。因此，为了将燃料喷射到内燃发动机的燃烧发动机气缸的燃烧室中，该发动机通常包括燃料喷射器。然而，应当容易理解，该发动机可以包括用于将燃料喷射到燃烧发动机气缸的燃烧室中的多个喷射器。活塞73连接到连杆17，该连杆17进而连接到曲轴18。曲轴18位于曲轴箱76内。燃烧使活塞73在其最高位置(所谓的上止点TDC)与其最低位置(下止点BDC)之间往复运动。在图2b中，活塞73位于其BDC附近。气缸3内的在活塞73的BDC与气缸顶部之间的容积被称为燃烧室4。这是发生燃料燃烧的地方。

所述活塞在其上表面中设置有活塞碗(piston bowl)，该活塞碗与气缸盖的内表面以及气缸壁一起形成燃烧室。换句话说，在燃烧室与气缸盖之间形成有燃烧界面(combustion interface)。

再次参考图2b并且还参考图2c，发动机12在每个气缸3中还包括至少一个排气门30和至少一个进气门70。该排气门被布置成控制相应的气缸3与排气通路或排气通道之间的连通。通常，发动机12包括多个排气门30，这些排气门30与燃烧室4流体连通并且被构造成调节排气从燃烧室的排空。如本文将进一步描述的，至少一个排气门30是排气流量控制阀组件38，其适于调节经过排气流量控制阀组件的流体介质的流量。在本示例实施例中，每个排气门被以排气流量控制阀组件的形式提供。

进气门70被布置成与燃烧室4流体连通，并且被构造成调节所进入的流体介质到燃烧室4的供应。通常，该发动机包括多个进气门70，这些进气门70与燃烧室4流体连通并且被构造成调节所进入的流体介质到燃烧室4的供应。该流体介质是工作流体介质，并且通常是指预混合的工作流体介质，该工作流体介质可以包含空气、燃料、燃烧气体、其它影响燃烧流体介质和/或其混合物。在本示例中，所进入的流体介质是空气。特别地，所进入的流体介质是加压空气。

通常，所述进气门70中的至少一个是进气流量控制阀组件28，其适于调节经过该进气流量控制阀组件的流体介质的流量。此外，每一个进气门以进气流量控制阀组件的形式被提供。

在图2c中示出了流量控制阀组件28、38的一个示例。这种类型的流量控制阀组件是旨在用于本文中关于图3描述的系统和方法的流量控制阀组件的、一个可设想的示例实施例。该流量控制阀组件可以布置为进气门70，因此被表示为进气流量控制阀组件28，或者被表示为排气门30，并因此被表示为排气流量控制阀组件38。在本实施例中并且在关于图2c的描述中，该进气流量控制阀组件和排气流量控制阀组件是相同类型的，因此该描述适用于它们二者。流量控制阀组件28、38可以以各种方式被控制。通常，尽管不是严格必要的，但阀组件38包括致动器91，该致动器91被操作性地连接到阀构件92，并且被构造成借助于气动压力来操作该阀构件。致动器91通常被构造成在给定的时间点控制该阀构件的打开和关闭。举例来说，致动器91通常被构造成通过从控制单元600等接收信号而在给定的时间点控制该阀构件的打开和关闭。因此，在本示例实施例中，流量控制阀组件28、38是气动流量控制阀组件。如果该流量控制阀组件是气动流量控制阀组件，则流量控制阀组件28、38中的每一个通常与共同的空气压缩机(未示出)或对应的单独的空气压缩机流体连通，该空气压缩机被构造成向对应的流量控制阀供应压缩空气。

阀构件92在这里是提升式阀构件。举例来说，提升式构件可以是常规的提升阀等，如图2b和图2c所示。然而，该阀构件也可以设置为旋转式阀构件、滑阀构件、座阀构件等。该阀的致动器91被构造成通过气动压力来操作阀构件92。这样，阀构件92是压力激活的阀构件。在本示例中，流量控制阀组件28、38中的每一个均包括被操作性地连接到对应的阀构件的气动致动器。

特别地，如图2c所示，该阀组件的致动器91被构造成经由致动器活塞95来操作该阀构件。致动器91经由空气入口97和空气出口98与加压空气介质(未示出)流体连通。以这种方式，气动阀致动利用压缩空气来控制该阀构件的阀打开，即，在打开的流体介质状态与关闭的流体介质状态之间操作该阀构件。因此，致动器91包括至少用于压力流体介质的空气入口97和至少用于压力流体介质的空气出口98。经由空气入口97流入的加压空气借助于进气阀99被导向致动器活塞95。进气阀99布置在该空气入口中并且被构造成打开和关闭该空气入口，以便控制流向致动器活塞95的空气流。此外，在空气出口98中布置有出气阀96，该出气阀96被构造成打开和关闭该空气出口，以允许空气从致动器中排出。通常，如图2c所示，致动器活塞95布置在室84中，该室84限定用于致动器活塞95的往复运动的空间。致动器活塞95可在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间操作，在该第一位置，阀构件92处于关闭状态，而在该第二位置，阀构件92处于打开状态。在图2c中，致动器处于上部位置，即，处于关闭状态。通过对致动器加压和减压，致动器活塞95可在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间操作。另外，该流量控制阀包括布置在阀构件92与致动器活塞盘95之间的弹簧87，以便使该阀构件返回到其初始位置，即，对应于致动器活塞盘95的上部位置。

流量控制阀组件28、38还可以具有包括液压回路室的液压回路83。该液压回路的目的是进一步控制或减弱致动器活塞盘95的运动。该液压回路可以由液压阀85控制。

此外，流量控制阀组件28、38可以包括控制阀单元82，以基于来自控制单元600的信号来控制该流量控制阀组件的操作。举例来说，致动器91被构造成根据从控制单元600接收到控制阀单元92的信号进行操作。该控制阀单元还可以包括传感器装置等，以监控该流量控制阀组件的各个部件。而且，如上文提及的，控制阀单元82通常被构造成控制该流量控制阀组件的各个部件。

应当容易理解，尽管以上示例实施例涉及其中每一个进气门和每一个排气门都是流量控制阀组件的系统，但是，仅其中一个排气门是用于执行关于图3描述的方法的流量控制阀组件可能就足够了。

现在转到动力总成系统10的操作，特别是内燃发动机系统11的操作，示出了图3中的方法的顺序的一个示例实施例，该方法旨在用于控制根据本发明的动力总成系统。因此，参考图3，提供了一种用于控制车辆1的动力总成系统10的方法，如关于图1和图2a至2c所描述的。特别地，提供了一种用于在升档期间控制这种动力总成系统的方法。如上文提及的，该动力总成系统包括内燃发动机系统11，该内燃发动机系统11包括被构造成经由发动机输出轴8输出转速W1的内燃发动机12。另外，该动力总成系统包括变速器装置14，该变速器装置14具有多个变速级以获得一组档位，每一个档位具有对应的变速比。而且，变速器装置14经由变速器输入轴64被操作性地连接到内燃发动机，并且还具有变速器输出轴24，用于向车辆的一个或多个驱动轮26提供转速。

特别地，该方法包括以下步骤：

-使发动机以四冲程操作来操作110，以经由发动机输出轴提供发动机转速输出；

-接收120从所述一组档位中的档位G_i到所述一组档位中的更高档位G_n的预期升档的指示；

-通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低130发动机输出轴的转速；以及

-当发动机处于该二冲程制动操作中时，执行140从所述一组档位中的档位G_i到所述一组档位中的更高档位G_n的预期升档。

如上文提及的，动力总成系统10通常包括用于将发动机12操作性地连接到变速器装置14的离合器52。因此，该方法总体上包括以下步骤：在通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴8的转速的步骤130之前，通过离合器52将发动机输出轴8与变速器输入轴64脱离联接。换句话说，在降低发动机输出轴的转速的步骤130之前，发动机输出轴8从变速器装置14断开连接。

此外，通常执行降低发动机输出轴的转速的步骤130，直到发动机输出轴的转速与所述更高档位的预定变速器输入轴转速处于同步状态。所述更高档位G_n是指具有比档位Gi低的变速比的下一个更高档位G_i+1，或是具有比档位G_i+1和档位G_i更低的变速比的另一个更高档位G_i+2。因此，该变速器装置可以执行一步式换档或二步式换档。

可替代地或另外，执行降低发动机输出轴的转速的步骤130，直到发动机输出轴的转速与所述更高档位的预定变速器输出轴转速处于同步状态。以这种方式，可以在不使用离合器的情况下执行步骤140中的升档。

因此，也可以设想，该方法可以用于当发动机和变速器装置在没有离合器的情况下直接联接时的构造中。在这种类型的构造中，发动机可操作，以与发动机输入轴直接同步。此外，在本示例中，在降低发动机输出轴的转速的步骤之前，变速器装置的档位处于脱离状态。举例来说，通过将变速器装置设定在空档位置N，然后直接使发动机输出轴转速W₁与变速器输入轴转速W_IN同步，来执行从所述一组档位中的档位G_i到所述一组档位中的更高档位G_n的预期升档。

从本文的描述中应当容易理解，降低发动机输出轴的转速的步骤130通常对应于发动机制动操作。因此，通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来执行发动机制动操作。该方法的此步骤可以几种不同的方式执行。举例来说，可以通过控制一个或多个排气流量控制阀组件38来执行步骤130，如关于图2b至图2c所描述的。即，通常通过控制至少一个流量控制阀组件38以打开至少一个排气门，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130。

在发动机11的气缸3的常规构造中，通常存在与气缸3流体连通的两个排气门30。即，发动机11的每一个气缸3具有与对应的气缸3流体连通的两个排气门30。在这种类型的构造中，可以通过控制排气门之一或两个排气门，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130。此外，该排气流量控制阀组件可以控制排气门之一或两个排气门。然而，通常对于每一个排气门都有一个排气流量控制阀组件38。

通常，尽管不是严格要求，但是，通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130还包括控制进气流量控制阀组件28以打开至少一个进气门70的步骤。

此外，二冲程制动操作是不点火的二冲程操作。即，在二冲程制动操作期间通常没有点火(点燃)。

如上文关于图2a和图2b所提及的，发动机系统11包括：至少一个气缸3，该气缸3包括燃烧室4以及与燃烧室流体连通的多个排气门30。每个排气门均被构造成调节排气从燃烧室4的排空。此外，这些排气门中的至少一个是流量控制阀组件，该流量控制阀组件适于调节经过流量控制阀组件的流体介质的流量。即，通过控制流量控制阀组件38以打开至少一个排气门，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130。举例来说，通过操作流量控制阀组件的致动器91(参见图2c)，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130。该致动器可以几种不同的方式操作阀构件92。例如，该流量控制阀组件的致动器91被构造成控制与阀打开大小、阀打开正时、阀打开持续时间、流动面积、流动时间、阀升程或其组合中的任一个有关的阀参数。因此，通常通过操作排气流量控制阀组件38的致动器以控制与阀打开大小、阀打开正时、阀打开持续时间、流动面积、流动时间、阀升程或其组合中的任一个有关的阀参数，来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130。

此外，致动器91通常被构造成在给定的时间点控制排气门30(即，图2c中的阀构件92)的打开和关闭。举例来说，致动器91通常被构造成通过从控制单元600等接收信号而在给定的时间点控制该排气门的打开和关闭。通常，致动器91通常被构造成响应于接收到预期升档的指示来控制该排气门的打开和关闭。升档的指示通常从控制单元600传递到致动器上的控制器，如关于图3所描述的。

如上文提及的，借助于在步骤130中对排气流量控制阀组件38的控制，可以以更有效的方式控制流体介质在排气通路中的通过，因此允许发动机从四冲程操作切换成二冲程制动操作。通常，在二冲程制动操作中，排气门通常每720CAD打开四次。在二冲程制动操作期间排气门的第一次打开在活塞从BDC位置移动到TDC位置时发生。在该位置，排气门打开以从动力总成系统的排气通路接收流体介质(例如压缩空气)。在二冲程制动操作期间排气门的第二次打开通常在活塞刚好位于TDC位置之前发生。在该位置，排气门将燃烧的气体排放到排气通路。

当发动机包括多个气缸时，每个气缸依次执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130，直到所述多个气缸中的每一个气缸正在执行二冲程循环为止。通常，对于所述多个气缸，从四冲程操作切换成二冲程制动操作的这种顺序在720度曲轴角度(这对应于曲轴的两圈回转)期间执行。

当动力总成系统10还包括如上文提及的涡轮增压器装置23时，该方法通常包括在执行预期升档的步骤140期间向涡轮机24提供排气流的步骤。以这种方式，当发动机处于二冲程制动操作中时，涡轮机能够操作压缩机。

换句话说，当排气门打开并且发动机以二冲程制动操作(即步骤130)操作时从发动机排出的排气用于推进涡轮增压器。

举例来说，在从将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作的步骤的开始起所限定的发动机输出轴一圈回转的三分之一内，执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130。

此外，可以在燃烧循环的几个不同状态下执行从四冲程操作到二冲程制动操作的切换。举例来说，在进气冲程期间、进气冲程之后或压缩冲程期间，可以开启通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130。

应当注意，上文关于图3描述的方法的任一个步骤都可以由控制单元600执行。如上文提及的，所述流量控制阀通常可由控制单元600控制。

因此，在步骤130中，致动器91控制流量控制阀组件38以将燃烧的气体部分地排放到排气通道，从而降低气缸中的压力。即，至少一个排气门被设定在打开位置，以允许部分燃烧的气体经由至少一个排气门从气缸排出。因此，流量控制阀在步骤130中特别有用。

同样，可以设想将如上文提及的阀组合的各种设计进行组合。例如，每个气缸可以包括一个进气流量控制进气门组件28和一个排气流量控制阀组件38。在另一种设计变型中，该系统包括多个流量控制进气门组件28和多个流量控制排气门组件38。换句话说，根据本发明，可以设想几种不同的进气门和排气门的组合。

还应当注意，未设置为流量控制阀组件的进气门和排气门可以至少被控制成在打开状态与关闭状态之间切换。因此，一个或多个气门可以设置成可由控制单元600控制的一个或多个常规阀的形式。作为示例，一个或多个气门可以是提升式阀。

因此，在步骤130中，至少一个排气门30保持打开，以允许部分燃烧的排气从发动机的气缸3并通过排气通道60排放。因此，在步骤130中，在燃烧期间产生的排气通过流量控制阀组件38从气缸3部分地排出。

在该流量控制阀组件包括致动器91和阀构件92时的示例中，通过控制致动器91来执行如上文提及的、与通过从四冲程操作切换成二冲程制动操作来降低发动机转速有关的步骤130，该致动器被操作性地连接到排气流量控制阀组件38的阀构件92。因此，阀构件92适于响应于致动器91的操作来至少控制和调节流体介质通道39(如图2b所示)。即，阀构件92因此适于至少控制和调节排气通道72中的流体流量(参见图2b)，并因此控制和调节排气通道60中的流体流量(参见图2a)。

此外，如上文提及的，流量控制阀组件38被构造成控制与阀打开大小、阀打开正时、阀打开持续时间、流动面积、流动时间、阀升程或其组合中的任一个有关的阀参数。通常，尽管不是严格必要的，但是，通过控制排气流量控制阀组件38的致动器91来执行通过将发动机的操作从四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低发动机输出轴的转速的步骤130，该致动器被操作性地连接到排气流量控制阀组件38的阀构件92，使得该阀构件调节流动面积，以便将排气的一部分排放到排气通道60，且通常排放到涡轮增压器装置。该阀构件适合基于来自致动器的信号来调节阀开口93，该信号通常由控制单元(例如控制单元600)生成。

应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；相反，技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多改变和修改。

Claims

1.一种用于在升档期间控制车辆(1)的动力总成系统(10)的方法(100)，所述动力总成系统包括：

-内燃发动机系统(11)，所述内燃发动机系统(11)包括内燃发动机(12)，所述内燃发动机(12)被构造成经由发动机输出轴(8)输出转速(W1)；

-变速器装置(14)，所述变速器装置(14)具有多个变速级以获得一组档位，每一个档位具有对应的变速比，所述变速器装置经由变速器输入轴(64)被操作性地连接到所述内燃发动机，并且所述变速器装置还具有变速器输出轴(24)，用于向所述车辆的一个或多个驱动轮(26)提供转速；所述方法的特征在于包括以下步骤：

-使所述发动机以四冲程操作来操作(110)，以经由所述发动机输出轴提供发动机转速输出；

-接收(120)从所述一组档位中的一个档位到所述一组档位中的更高档位的预期升档的指示；

-通过将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成二冲程制动操作来降低(130)所述发动机输出轴的转速；以及

-当所述发动机处于所述二冲程制动操作中时，执行(140)从所述一组档位中的所述一个档位到所述一组档位中的所述更高档位的所述预期升档。

2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述动力总成系统还包括涡轮增压器装置(23)，所述涡轮增压器装置(23)具有：涡轮机，所述涡轮机接收来自所述内燃发动机的排气；以及压缩机，所述压缩机用于压缩进气并经由进气管线将所述进气供给到所述内燃发动机，所述涡轮机被构造成将发动机排气转化成机械能以驱动所述压缩机，所述方法包括以下步骤：

-在执行所述预期升档的所述步骤(140)期间，向所述涡轮机提供排气流，从而在所述发动机处于所述二冲程制动操作中时允许所述涡轮机操作所述压缩机。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，执行降低所述发动机输出轴的转速的所述步骤(130)，直到所述发动机输出轴的转速与所述更高档位的预定变速器输入轴转速和预定变速器输出轴转速中的一个处于同步状态。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过将所述变速器装置设定在空档位置并将所述发动机输出轴的转速与所述变速器输入轴的转速直接同步，来执行从所述一组档位中的所述一个档位到所述一组档位中的所述更高档位的所述预期升档。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述动力总成系统还包括离合器(52)，用于将所述发动机操作性地连接到所述变速器装置，所述方法包括以下步骤：

-在通过将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成所述二冲程制动操作来降低所述发动机输出轴的转速的所述步骤(130)之前，通过所述离合器将所述发动机输出轴与所述变速器输入轴脱离联接。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述发动机系统包括至少一个气缸，所述气缸具有燃烧室和多个排气门(30)，所述多个排气门(30)与所述燃烧室流体连通并且被构造成调节排气从所述燃烧室的排空，其中，所述排气门中的任一个包括流量控制阀组件，所述流量控制阀组件适于调节经过所述流量控制阀的流体介质的流量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过控制所述流量控制阀组件以打开所述排气门中的至少一个，来执行通过将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成所述二冲程制动操作来降低所述发动机输出轴的转速的所述步骤(130)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过操作所述流量控制阀组件的致动器，来执行通过将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成所述二冲程制动操作来降低所述发动机输出轴的转速的所述步骤(130)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在从将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成所述二冲程制动操作的所述步骤的开始起所限定的发动机输出轴回转的三分之一内，执行通过将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成所述二冲程制动操作来降低所述发动机输出轴的转速的所述步骤(130)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在进气冲程期间、在进气冲程之后或在压缩冲程期间，开启通过将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成所述二冲程制动操作来降低所述发动机输出轴的转速的所述步骤(130)。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，当所述发动机包括多个气缸时，对每个气缸依次执行通过将所述发动机的操作从所述四冲程操作调节成所述二冲程制动操作来降低所述发动机输出轴的转速的所述步骤(130)，直到所述多个气缸中的每一个气缸正在执行二冲程循环为止。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述二冲程制动操作是不点火的二冲程操作。

13.一种用于控制动力总成系统的控制单元(600)，其特征在于，所述控制单元(600)被配置成执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法的步骤中的任一个。

14.一种车辆，所述车辆包括动力总成系统和根据权利要求13所述的控制单元。

15.一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行权利要求1至12中的任一项所述的步骤。

16.一种承载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机可读介质包括程序组件，当所述程序组件在计算机上运行时，所述程序组件用于执行权利要求1至12中的任一项所述的步骤。