CN102869558B - 用于机动车辆的起动控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆的起动控制的方法，该机动车辆的动力总成***包括构造为涡轮增压的内燃机（VM）的驱动马达，构造为自动化的摩擦离合器（K）的起动元件，和构造为自动化的多级换档变速器（G）的行驶变速器，其中，在由操纵行驶踏板所触发的由静止状态的起动过程中，在挂入所决定的起动档位之后，将驱动马达结合摩擦离合器（K）的相配的接合由空转转速（nidle）引导到起动转速（nAnt）并且由空转力矩（Midle）引导到所决定的起动力矩（MAnf）。为了减少摩擦离合器的负载，依据本发明的方法设置如下：依赖于驱动马达的动态运行特征，确定和调整出最低可能的马达转速（nM）作为起动转速（nAnt），该最低可能的马达转速可由空转转速（nidle）出发在负载的情况下即刻地调整出并且在该最低可能的马达转速的情况下驱动马达可以产生所决定的起动力矩（MAnf）。

Description

用于机动车辆的起动控制的方法
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的起动控制的方法，该机动车辆的动力总成***包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达，构造为自动化的摩擦离合器的起动元件和构造为自动化的多级换档变速器的行驶变速器，其中，在挂入所决定的起动档位后，在由操纵行驶踏板而触发的由静止状态的起动中，结合摩擦离合器的相配的接合来将驱动马达由空转转速引导到起动转速并且由空转力矩引导到所决定的起动力矩。
背景技术
带有至少一个作为起动元件的自动化的摩擦离合器的自动化的多级换档变速器越来越频繁地应用在机动车辆中，在该多级换档变速器中，档位选择、换档过程的触发、档位级别的挂入和挂出以及摩擦离合器的接合和断开自动化地，也就是说，通过评估在变速器控制器中的运行参数和操控所配属的调节驱动装置进行。
在由静止状态起动的情况下，可以涉及可被动闭合的单片或多片干式离合器或者涉及可主动闭合的片式离合器的摩擦离合器为了跨接在马达转速和变速器输入转速（在多级换档变速器的输入轴上的转速）之间的转速差而以滑差方式运行，直到机动车辆已如下程度地加速，从而在摩擦离合器上出现同步运转并且该摩擦离合器可以被完全地闭合。
针对摩擦离合器，起动造成的滑差运行显示出大的热力和机械负载，所述负载伴随起动力矩的高度、滑差转速的高度和滑差阶段的持续时间而增加以及形成用于确定起动档位的重要参数。
此外，可由驱动马达给出的马达力矩（起动力矩）必须足够高，以便在通过所选择的起动档位确定的总传动比和动力总成***的效率的情况下克服机动车辆的稳定的行驶阻力（滚动阻力加斜坡阻力）以及额外地使机动车辆的至少最小的起动加速度（动态行驶阻力）成为可能。
在起动中也注意到，工作着的在从动侧的，也就是说，在行驶变速器和/或车桥变速器上布置的取力装置降低可使用于起动的马达力矩，该可使用于起动的马达力矩可以在决定起动档位时被考虑为假设的额外阻力。与之相反，由驱动马达直接驱动的附属机组（Nebenaggregat），如电气发电机、助力转向装置的伺服泵和空调设备的空调压缩机以及工作着的在驱动侧的，也就是说，直接布置在驱动马达上的取力装置，则已经在转矩源上降低可由驱动马达给出到摩擦离合器上的和由此可用于起动的马达力矩。
为了避免许多依次跟随的各与牵引力中断联系起来的换档过程，一般力求在尽可能高的档位级别中执行机动车辆的起动，而在此没有热力地使摩擦离合器超载。
这样，由DE 198 39 837 A1和US 6 953 410 B2公知了用于决定起动档位的方法，在所述文献中，由机动车辆的当前的行驶阻力和驱动马达的可使用的马达力矩通过如下方式地来确定尽可能高的起动档位，即：使得在起动期间，摩擦离合器的预期的滑差持续时间和/或在滑差运行中带入摩擦离合器中的热能不超过预先给定的边界值。
在US 7 220 215 B2中描述了带有控制装置的商用车辆，利用该控制装置如下地确定最高可能的起动档位，即：使得可由驱动马达在空转转速的情况下最大地产生的马达力矩足够用于起动并且在此带入摩擦离合器中的热能不超过预先给定的边界值。
用于决定起动档位以及起动力矩和驱动马达的起动转速的典型的方法流程由DE 10 2007 019 729 A1取得。用于决定起动档位的对此备选的、利用其避免了使用应用复杂的特性曲线和特性曲线族的方法根据DE 10 2007 031 725 A1与此相反地设置：由当前的行驶阻力、可使用的马达力矩和假设的最小起动加速度来计算最小起动传动比并且由此来确定最高可能的起动档位。
特别是在商用车辆中，驱动马达大多构造为可由涡轮增压器增压的柴油马达，所述柴油马达具有特殊的负载构建特性。如在未公开的、描述依赖于涡轮增压的内燃机的动态运行特征的用于控制自动化多级换档变速器的方法的DE 10 2008 054 802.2中详细地阐明的那样，涡轮增压的内燃机即刻地，也就是说，以高的转矩梯度，仅可以达到位于满负载力矩之下的进气力矩。马达力矩的进一步升高即使以较小的转矩梯度，也短时间地仅在增压边界转速之上是有可能的，从该增压边界转速起涡轮增压器引起增压压力的进而马达力矩的明显升高。由此，涡轮增压的内燃机的动态表现除了通过空转转速、极限转速（Abregeldrehzahl）和满负载力矩特性曲线之外，也通过增压边界转速和进气力矩特性曲线以及区域地存在的力矩梯度确定。
在迄今公知的用于机动车辆的起动控制的方法中，仅间接地通过应用复杂的和相应不精确的特性曲线和特性曲线族来考虑驱动马达的动态运行特征。这会有如下后果，即：在过高的马达转速（起动转速）的情况下调整出用于起动所必需的起动力矩，该起动力矩基于高的滑差转速引起摩擦离合器的升高的热力和机械负载。同样地可能为起动调整出过低的马达转速（起动转速），在该过低的马达转速的情况下，用于起动所必需的起动力矩不能通过驱动马达即刻地产生，从而要么必须中断起动过程，要么必须在起动期间换档到较低的起动档位，要么在延长摩擦离合器的滑差阶段的情况下仅以强烈延迟的方式来达到起动力矩。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提出用于开头提及的类型的机动车辆的起动控制的方法，在该方法中，直接考虑构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达的动态运行特征。
依据本发明，该任务结合开头提及的、权利要求1的前序部分的特征通过如下方式来解决，即：依赖于驱动马达的动态运行特征，确定和调整出最低可能的马达转速作为起动转速，该最低可能的马达转速可由空转转速nidle出发在负载的情况下即刻地调整出并且在该最低可能的马达转速的情况下，驱动马达可以产生所决定的起动力矩。
依据本发明的方法的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。
相应地，本发明由自身公知的机动车辆例如商用车辆出发，它的动力总成***包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造为自动化的摩擦离合器的起动元件和构造为自动化的多级换档变速器的行驶变速器。在由静止状态的由驾驶员通过操纵行驶踏板来触发并且发生在平面中或者在斜坡上的主动起动的情况下，在首先打开的摩擦离合器的情况下将内燃机在挂入所决定的起动档位后结合摩擦离合器的相配的接合由空转转速nidle引导到起动转速nAnf并且由空转力矩Midle引导到所决定的起动力矩MAnf，直到机动车辆已如下程度地加速，从而使同步运转出现在摩擦离合器上并且该摩擦离合器被完全地闭合。驱动马达的和多级换档变速器的进一步控制然后依赖于行驶踏板调节和/或行驶踏板调节的变化梯度进行。
依据本发明的用于起动控制的方法现在设置，直接考虑驱动马达的动态运行特征，更确切地说以如下方式，即，确定和调整出最低可能的马达转速nM作为起动转速nAnf，该最低可能的马达转速可由空转转速nidle出发在负载的情况下即刻地调整出并且在该最低可能的马达转速的情况下驱动马达可以产生所决定的起动力矩MAnf。
由此，以最低可能的马达转速nM或者说在摩擦离合器上的最低可能的滑差转速（ΔnK=nM-nGE）进行起动，在该最低可能的马达转速的情况下，用于起动所必需的起动力矩MAnf可以由驱动马达即刻地构建和给出。因此，在正常运行条件下的起动大多可以是无问题的并且各伴随着摩擦离合器的最小可能的热力和机械负载进行。
表现内燃机的动态运行特征的数据可以要么直接由马达控制器要么由变速器控制器的数据存储器来提取。如已经在DE 10 2008 054 802.2中描述的那样，有关的数据可以在机动车辆的生产线的最后相应于车辆配置被传递到变速器控制器的数据存储器上并且在之后的行驶运行期间通过匹配与特别是驱动马达的当前运行数据适应，也就是说，适配于改变的运行特征。通过存取以这种方式更新的数据，用于起动控制的本方法也自行地适配于机动车辆的或者说驱动马达的经改变的运行特征。
当所决定的起动力矩MAnf不超过驱动马达的进气力矩MS时（MAnf≤MS），相应于之前提到的方法策略确定和调整出驱动马达的空转转速nidle或略超过空转转速nidle的马达转速（nM=nidle+ΔnM）作为起动转速nAnf（nAnf=nidle；nAnf=nidle+ΔnM），因为空转转速nidle在这种情况下是最低的马达转速，在该马达转速的情况下在驱动马达上可以即刻地调整出起动力矩MAnf。
驱动马达的进气力矩MS当前与实际一致地被看做恒定的，然而在有较大偏差的情况下，不破坏该方法地，该进气力矩也可以被处理为马达转速nM的函数（MS=f(nM)）。转速升高ΔnM可以处于50min-1至100min-1的数量级中并且用于驱动马达的更好的回转（Rundlauf）以及用作控制余量用于避免马达转速nM下滑到空转转速nidle之下和因此用于避免驱动马达熄火。然而，在存在较低的起动力矩时（MAnf＜MS）的情况下，可以调整出该较高的进气力矩MS作为起动力矩MAnf（MAnf=MS），因为在摩擦离合器的负载方面，通过较短的滑差持续时间的正面效应来均衡较高的起动力矩MAnf的负面效应。
但是，在确定的运行条件下，例如消防车辆的激活的灭火泵（在缓慢行驶期间灭火）或者用于铺设混凝土带（Betonraupe）的混凝土搅拌车辆的工作着的混凝土泵那样，驱动马达必须维持超过空转转速nidle的最小转速nmin（nmin＞nidle）。在这种情况中，也就是说，在运行造成的待由驱动马达维持的超出驱动马达的空转转速nidle的最小转速nmin的情况下（nmin＞nidle），在本方法的扩展中设置如下，即：当所决定的起动力矩MAnf不超过驱动马达的进气力矩MS时（MAnf≤MS），确定和调整出该最小转速nmin或略超出该最小转速nmin的马达转速（nM=nmin+ΔnM）作为起动转速nAnf（nAnf=nmin；nAnf=nmin+ΔnM）。
然而，当所决定的起动力矩MAnf超过驱动马达的进气力矩MS时（MAnf＞MS），依据本发明设置如下，即：将驱动马达首先加速直至增压边界转速nL_min或者略超出该增压边界转速nL_min的马达转速nM（nM=nL_min；nM=nL_min+ΔnM）并且使其受负载直至进气力矩MS，以及接着在尽可能恒定的马达转速（nM≈nL_min）的情况下使其受负载直至邻近满负载力矩MVL(nL_min)，并且驱动马达的进一步的转速引导依赖于当前的马达力矩（MM≈MVL(nL_min)）与所决定的起动力矩MAnf的偏差进行。
驱动马达直至增压边界转速nL_min的加速或以大约50min-1至100min-1转速升高ΔnM超出增压边界转速nL_min的马达转速（nM=nL_min+ΔnM）在这种情况下是有必要的，因为马达力矩MM的进一步升高短时间地只在增压边界转速nL_min之上是有可能的。可选择的可能的转速升高ΔnM用作控制余量用于均衡信号不准确性和干扰，通过该控制余量来避免马达转速nM下降到增压边界转速nL_min之下并且避免由此造成的马达力矩MM回落到进气力矩MS。
如果当前的马达力矩MVL(nL_min)尽可能地相应于所决定的起动力矩MAnf（MAnf≈MVL(nL_min)），在达到满负载力矩MVL(nL_min)后将驱动马达在摩擦离合器的滑差阶段期间保持在当前的马达转速（nM=nL_min；nM=nL_min+ΔnM）和当前的马达力矩（MM≈MVL(nL_min)）。
这种过程方式在较低的起动力矩的情况下（MS＜MAnf＜MVL）也是有利的，因为马达力矩MM在这个区域中，在下降的在摩擦离合器上的滑差转速ΔnK的情况下很难恒定地调整出，并且因此在出现转矩波动时存在向下超出增压边界转速nL_min的风险和马达力矩MM回落到进气力矩MS的风险。此外，在摩擦离合器的负载方面，通过较短的滑差持续时间的正面效应来均衡升高的起动力矩（MAnf≈MVL(nL_min)）的负面效应。
然而，如果当前的马达力矩MVL(nL_min)明显超过所决定的起动力矩MAnf（MAnf＜MVL(nL_min)），将驱动马达通过摩擦离合器的进一步闭合，沿着满负载特性曲线MVL(nM)压制到较低的马达转速（nM＜nL_min）和较低的马达力矩（MM＜MVL(nL_min)），因为摩擦离合器的负载通过以这种方式降低的起动转速nAnf和降低的起动力矩MAnf明显地被减小。因为起动转速nAnf的和起动力矩MAnf的降低在驱动马达的满负载的情况下仅通过由摩擦离合器传递的转矩MK的适度的升高来进行，所以在此不会出现马达力矩MM回落到进气力矩MS。在涡轮增压的内燃机运行于它的通过满负载特性曲线所给出的满负载边界之上时，由内燃机和涡轮增压器形成的***是稳定的。相应地，内燃机的增压压力不会随着下降的马达转速nM崩溃（einbrechen）并且不会进行马达力矩MM到进气力矩MS的回落。
与此相反，如果当前的马达力矩MVL(nL_min)明显低于所决定的起动力矩MAnf（MAnf＞MVL(nL_min)），将驱动马达通过马达功率的升高和摩擦离合器的进一步闭合来调整到较高的马达转速（nM＞nL_min）和较高的马达力矩（MM＞MVL(nL_min)），以便能够以已设置的起动加速度和摩擦离合器的受限的负载来执行起动过程。
特别是在驱动侧的取力装置的运行可能要求通过驱动马达维持处于已设置的起动转速nAnf之下的最大转速nmax（nmax＜nAnf），从而使得该驱动马达在没有适配措施的情况下不能达到针对起动所要求的马达力矩MM。如果施加在摩擦离合器上的马达力矩MM为了实现最小的起动加速度而至少略超过可通过将行驶阻力利用总传动比和动力总成***的效率逆运算到输入轴上所决定的行驶阻力力矩MFW（MM＞MFW），那么起动在原则上于是是可能的。为了确保该起动当前设置如下，即：在运行造成的待由驱动马达维持的、处于驱动马达的已设置的起动转速nAnf之下的最大转速nmax的情况下（nmax＜nAnf），进行起动转速nAnf的和/或起动力矩MAnf的和/或起动档位的适配。
因此可行的是，当在最大转速nmax的情况下最大能调整出的马达力矩MM(nmax)足够用于起动时（MM(nmax)＞MFW），在维持最大转速nmax的情况下利用已设置的起动档位来执行起动。
当在最大转速nmax的情况下最大能调整出的马达力矩MM(nmax)结合原设置的起动档位不够用于起动时（MM(nmax)≤MFW），与此相反优选在起动过程开始之前换档到较低的起动档位中并且利用该较低的起动档位在维持最大转速nmax的情况下来执行起动。
对此备选地或者补充地，用于克服起动阻力和实现至少最小的起动加速度的可使用的马达力矩MM也可以通过如下方式来升高，即：当在最大转速nmax的情况下最大能调整出的马达力矩MM(nmax)不够用于起动时（MM(nmax)≤MFW），脱开至少一个附属机组和/或取力装置。
如果这样的措施不够用于实现起动，也可以设置如下，即：当在最大转速nmax的情况下最大能调整出的马达力矩MM(nmax)不够用于起动时（MM(nmax)≤MFW），短暂地、例如针对滑差阶段的持续时间或者直至第一挂高档的结束，断开要求维持最大转速nmax的机组。
当在最大转速nmax的情况下最大能调整出的马达力矩MM(nmax)不够用于起动时（MM(nmax)≤MFW），在这种情况中同样可以设置，短暂地超过最大转速nmax。
依据至少一个之前提及的方法特征的起动控制也可以无限制地在设有平行混合驱动装置或设有增压驱动装置（Boostantrieb）的机动车辆中被应用到起动力矩MAnf的由内燃机产生的部分上，如果在起动中除了内燃机外还使用例如可以各构造为电动马达或飞轮驱动装置的有关的平行驱动装置或增压驱动装置的话。
如果内燃机具有可变的马达特性，该马达特性例如可以通过带有到驱动马达的进气***中的压缩空气吹入的可激活的增压***（PBS：Pressure Boost System）给出，那么依据至少一个之前提及的方法特征的起动控制适宜地适配于各当前的马达特性。这意味着，当例如在激活的增压***的情况下增压边界转速nL_min下降直到空转转速nidle或者到空转转速nidle之下时（nL_min≤nidle），如果所决定的起动力矩MAnf不超过驱动马达的满负载力矩MVL(nidle)（MAnf≤MVL(nidle)），那么根据依据本发明的方法的策略于是确定驱动马达的空转转速nidle或略超过空转转速nidle的马达转速（nM=nidle+ΔnM）作为起动转速nAnf（nAnf=nidle；nAnf=nidle+ΔnM）并且调整出有关的满负载力矩MVL(nidle)（nAnf=nidle；nAnf=nidle+ΔnM）。如果有关的满负载力矩MVL(nidle)然后总是处于所决定的起动力矩MAnf之下（MAnf＞MVL(nidle)），那么将驱动马达类似于之前描述的过程方式，通过马达功率的升高和摩擦离合器的进一步闭合，沿着满负载特性曲线MVL(nM)调整到较高的马达转速（nM＞nidle）和较高的马达力矩（MM＞MVL(nidle)），以便达到已设置的起动力矩MAnf（MM=MAnf）。
附图说明
为了阐明本发明，给说明书附加带有实施例的附图。其中：
图1在马达特性曲线族中示出在起动过程期间、在起动力矩处于驱动马达的马达进气力矩之下时（MAnf≤MS）依据本发明的转速引导和转矩引导；
图2示出在根据图1的起动过程期间的重要的转速分布和转矩分布；
图3在马达特性曲线族中示出在起动过程期间、在起动力矩处于马达进气力矩之上时（MAnf＞MS）依据本发明的转速引导和转矩引导；
图4示出在根据图3的起动过程期间的重要的转速分布和转矩分布；
图5示出设有增压***的涡轮增压的内燃机的马达特性曲线族；
图6示意地示出重型商用车辆的动力总成***；
图7示出涡轮增压的内燃机的马达动态特性曲线族；
图8a示出当马达转速在增压边界转速下方引导时（nM≤nL_min）根据图7的内燃机的转矩构建；
图8b示出当马达转速在增压边界转速上方引导时（nM＞nL_min）根据图7的内燃机的转矩构建。
具体实施方式
在图6中示意地画出的重型商用车辆的动力总成***包括构造为涡轮增压的内燃机VM的驱动马达、构造为自动化的摩擦离合器K的起动元件和构造为自动化的多级换档变速器G的行驶变速器。该多级换档变速器G在输入侧可经由摩擦离合器K与内燃机VM的传动轴（曲轴）连接并且在输出侧经由万向轴与驱动车桥的车桥变速器GA（车桥差速器）连接。
在内燃机VM上布置有至少一个附属机组NA和在驱动侧的取力装置PTO，它们在驱动状态中减少可由内燃机VM给出到摩擦离合器上的和可用于起动过程的马达力矩MM。至少两个其它的在从动侧的取力装置PTO布置在多级换档变速器G和车桥变速器GA上并且进一步减少经由摩擦离合器K导入多级换档变速器G中的和或者说车桥变速器GA中的马达力矩MM，从而使得在起动过程中，在驱动车桥的驱动轮上相应减小的转矩作用于克服行驶阻力和获得至少最小的起动加速度。
由此，内燃机VM必须在起动过程中短时间内产生如下马达力矩MM并且可以在摩擦离合器K上给出该马达力矩，该马达力矩扣除针对附属机组NA的和在驱动侧的取力装置PTO的驱动力矩后是足够的，以便可以用可接受的起动加速度起动。为此，由摩擦离合器K传递的马达力矩MM必须如此地高，从而使得它扣除用于在从动侧的取力装置PTO的驱动力矩后如下程度地超过由当前的行驶阻力得出的、也就是说利用总传动比和动力总成***效率减少的到多级换档变速器G输入轴上的行驶阻力力矩MFW，从而使得剩余的转矩至少足够用于最小的起动加速度。
在本发明中，假设用于决定对此合适的起动档位和必需的起动力矩MAnf的方法是已知的。依据本发明的方法与此相反研究：如何在由操纵行驶踏板而触发的由静止状态的起动过程中，在挂入所决定的起动档位后，结合摩擦离合器K的相配的接合，将驱动马达由空转转速nidle引导到起动转速nAnf和由空转力矩Midle引导到所决定的起动力矩MAnf。
依据本发明，这依赖于驱动马达的动态的运行特征如此地进行，即：确定和调整出最低可能的马达转速nM作为起动转速nAnf，该最低可能的马达转速可即刻地实现并且在该最低可能的马达转速下驱动马达可以产生所决定的起动力矩MAnf。
构造为涡轮增压的内燃机VM的驱动马达的动态运行特征可以由DE 10 2008 054 802.2公知的马达动态特性曲线族获悉，该马达动态特性曲线族可以寄存在变速器控制器的数据存储器中并且示例性地在图7中画出。
图7中，在转矩转速图表中示出的马达动态特性曲线族包含内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax和最大力矩梯度(dMM/dt)max，利用该力矩梯度，内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax可尽可能快地达到，内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax和最大力矩梯度(dMM/dt)max各作为当前的马达力矩MM的和当前的马达转速nM的函数（Mmax=f(MM,nM)，(dMM/dt)max=f(MM,nM)）。
依据图7的该马达动态特性曲线族通过稳定的满负载转矩特性曲线MVL(nM)，零力矩线（MM=0），空转转速nidle和内燃机VM的极限转速nlim界定。此外，通过这里简化地假设为恒定的进气力矩MS=常数的进气力矩特性曲线MS(nM)和内燃机VM的增压边界转速nL_min，该马达动态特性曲线族分成四个运行区域A、B、C、D。
在低于进气力矩特性曲线MS=常数和低于增压边界转速nL_min的第一运行区域A中（0≤MM＜MS，nidle≤nM＜nL_min），内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax(nM)各通过进气力矩MS的相应的值来形成（Mmax(nM)=MS）。因为进气力矩MS在该区域中恒定（MS=常数），所以内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax通过唯一的值表示（Mmax=MS=常数）。不依赖于此地，在该区域中也可以通过唯一的值给出在运行区域A中的非常高的最大力矩梯度(dMM/dt)max。
在处于进气力矩特性曲线MS=常数之下和增压边界转速nL_min之上的第二运行区域B中（0≤MM＜MS，nL_min≤nM≤nlim），内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax(nM)各同样地通过进气力矩MS的相应的值来形成。因为进气力矩MS在该运行区域中也具有恒定的分布（MS=常数），所以内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax在运行区域B中同样通过唯一的值来表示（Mmax=MS=常数）。如已经在运行区域A中那样，在运行区域B中，在进气力矩特性曲线MS=常数下方的非常高的最大力矩梯度(dMM/dt)max也可以通过唯一的值给出。
在邻接运行区域B，处于进气力矩特性曲线MS=常数之上和增压边界转速nL_min之上的第三运行区域C中（MS≤MM＜MVL(nM)，nL_min≤nM≤nlim），马达力矩MM直至稳定的满负载转矩特性曲线MVL(nM)的各自的值的进一步升高是有可能的，然而带有比在运行区域A和B中，也就是说在进气力矩特性曲线MS=常数下方，明显更小的最大力矩梯度(dMM/dt)max。
在邻接运行区域A，处于力矩特性曲线MS=常数之上和低于增压边界转速nL_min之下的第四运行区域D中（MS≤MM＜MVL(nM)，nidle≤nM＜nL_min），没有马达转速nM超过增压边界转速nL_min的升高，马达力矩MM的进一步提高短时间地是不可能的。因此，在运行区域D中，内燃机VM的可即刻调用的最大力矩Mmax(nM)等于进气力矩MS的相应的值（Mmax(nM)=MS=常数）并且最大力矩梯度(dMM/dt)max等于零（(dMM/dt)max=0）。
在满负载力矩特性曲线MVL(nM)的上方限定了在正常行驶运行中不可达到的运行区域E。处在该满负载转矩特性曲线MVL(nM)和空转转速nidle之下地有不希望的、但技术上可实现的运行区域F，内燃机VM由位于空转转速nidle邻近的马达转速nM出发，例如通过摩擦离合器K的快速闭合，可以被动态地压入该运行区域中，并且在该运行区域中存在内燃机VM熄火的危险。此外，可以限定直接位于满负载力矩特性曲线MVL(nM)下方的邻近区域为额外的运行区域V，在该运行区域中，内燃机VM低于满负载地，即沿着满负载转矩特性曲线MVL(nM)，可以被压制到较低的马达转速nM或者可以被控制到较高的马达转速nM。在该运行区域V内部，马达转速nM也可以被压制到增压边界转速nL_min之下，内燃机的增压压力不会由此崩溃并回落到进气力矩MS。
针对这里观察的起动过程，其中，应将驱动马达由空转转速nidle引导到起动转速nAnf并且由空转力矩Midle≈0引导到所决定的起动力矩MAnf，相应地可以确定，当马达转速nM保留在增压边界转速nL_min之下时，该驱动马达即刻地，也就是说，以高的力矩梯度dMM/dt，仅可以被负载直到进气力矩MS为止。在图7的部分图（a）中的力矩分布MM(t)中和在图8a的时间分布中极为简化地示出这种关系。
针对该起动控制同样地可以确定，为了即刻调节超出进气力矩MS的马达力矩MM，必须加速驱动马达超过增压边界转速nL_min，即必须由运行区域A控制到运行区域B或者说C中，因为只有在增压边界转速nL_min之上，即使以较低的力矩梯度dMM/dt，马达力矩MM的进一步快速升高才是有可能的。在图7的部分图（b）中的力矩分布MM(t)中和在图8b的时间分布中极为简化地示出这种关系。
因此，在用于起动控制的本方法中依据本发明地设置，如果所决定的起动力矩MAnf不超过驱动马达的进气力矩MS（MAnf≤MS），确定和调整出驱动马达的空转转速nidle或者略超出空转转速nidle的马达转速（nM=nidle+ΔnM）作为起动转速nAnf（nAnf=nidle；nAnf=nidle+ΔnM）。内燃机VM的相应的转速引导和转矩引导在图1中以参照图7的马达动态特性曲线族示出并且在图2a和图2b中用马达转速nM的、变速器输入转速nGE的和马达力矩MM的各自的时间分布示出。
在时间点t0（运行点1）从空转转速（nM=nidle）和空转力矩（MM=Midle≈0）出发，同时地将马达力矩MM例如通过提高喷入量来提高并且相应地闭合摩擦离合器K。在此，马达转速nM，如在图1中所示，被引导到略超出空转转速nidle的马达转速（nM=nidle+ΔnM）或者如在图2a中所示，被保持在空转转速nidle（nM=nidle）。
相应于高的力矩梯度dMM/dt，马达力矩MM快速地被升高，直到该马达力矩首先在时间点t1超过行驶阻力力矩MFW并且因此跟随地加速机动车辆以及多级换档变速器G的输入轴，并且直到该马达力矩在时间点t2（运行点2）达到进气力矩MS。之后，以恒定的马达力矩（MM=MS）进一步加速机动车辆和多级换档变速器G的输入轴，直到在时间点t3实现在摩擦离合器K上的同步运转并且完全闭合该摩擦离合器K。机动车辆随后的加速首先以恒定的进气力矩（MM=MS）继续进行，直到内燃机VM在时间点t4超过增压边界转速nL_min，从该时间点开始，可以构建升高的增压压力并且因此可以产生引起机动车辆的更高加速的、上升的马达力矩MM。
马达转速nM的在图1的运行点2中的处于50min-1至100min-1的数量级中的超过空转转速nidle的转速升高ΔnM引起驱动马达的更好的回转并且用作控制余量，利用该控制余量来避免马达转速nM下滑到空转转速nidle之下和因此避免驱动马达的熄火。
然而当处在进气力矩MS之下的马达力矩MM被决定为起动力矩MAnf时（MAnf＜MS），调整出该较高的进气力矩MS作为起动力矩MAnf是有意义的（MAnf=MS），因为这加速起动过程，并且在摩擦离合器K的负载方面，通过更短的滑差持续时间的正面效应来均衡较高的起动力矩（MAnf=MS）的负面效应。
与此相反，如果所决定的起动力矩MAnf超过驱动马达的进气力矩MS（MAnf＞MS），依据本发明进行如下设置，首先将驱动马达加速至增压边界转速nL_min或者略超出该增压边界转速nL_min的马达转速nM（nM=nL_min；nM=nL_min+ΔnM）以及使其受负载至进气力矩MS，以及接着在尽可能恒定的马达转速（nM≈nL_min）的情况下使其受负载至邻近满负载力矩MVL(nL_min)，并且驱动马达的进一步的转速引导依赖于当前的马达力矩（MM≈MVL(nL_min)）与所决定的起动力矩（MAnf）的偏差进行。内燃机VM的相应的转速引导和转矩引导在图3中以马达动态特性曲线族示出和在图4a与图4b中用马达转速nM的、变速器输入转速nGE的和马达力矩MM的各自的时间分布示出并且随后被进一步阐明。
在时间点t0（运行点1）从空转转速（nM=nidle）和空转力矩（MM=Midle≈0）出发，同时地将马达力矩MM例如通过提高喷入量来提高并且相应地闭合摩擦离合器K，以便相对快速地，也就是说以高的力矩梯度dMM/dt地，在时间点t1’（运行点2’），如在图3中所示，在略超过增压边界转速nL_min的马达转速（nM=nL_min+ΔnM）的情况下或者如在图3a中所示，在增压边界转速（nM=nL_min）的情况下达到进气力矩MS。
通过图3中画入的三条在运行点1和2’之间的曲线分布应指出如下，即：转速曲线和转矩曲线在这个区域中本身是任意的，然而为了起动过程的加速，优选尽可能快地到达运行点2’的曲线。
接着，马达力矩MM结合摩擦离合器K的相应地进一步的闭合，在恒定的马达转速（nM=nL_min+ΔnM；nM=nL_min）的情况下被升高，直至该马达力矩首先在时间点t2’超过行驶阻力力矩MFW并且因此加速机动车辆以及多级换档变速器G的输入轴，并且直至该马达力矩在时间点t3’（运行点3）几乎达到满负载力矩MVL(nL_min)。
如果当前的马达力矩MVL(nL_min)尽可能地相应于所决定的起动力矩MAnf（MAnf≈MVL(nL_min)），将驱动马达在滑差阶段期间保持在当前的马达转速（nM=nL_min；nM=nL_min+ΔnM）和当前的马达力矩（MM≈MVL(nL_min)），直到在摩擦离合器K上已调整出在其输入侧和输出侧之间的同步运转以及该摩擦离合器被完全地闭合。
然而，如果当前的马达力矩MVL(nL_min)明显超过所决定的起动力矩MAnf（MAnf＜MVL(nL_min)），将驱动马达通过摩擦离合器K的进一步闭合，沿着满负载特性曲线MVL(nM)压制到较低的马达转速（nM＜nL_min）和较低的马达力矩（MM＜MVL(nL_min)），直到在运行点3’中，在摩擦离合器K上已调整出所提及的同步运转和该摩擦离合器被完全地闭合。
与此相反，如果当前的马达力矩MVL(nL_min)明显在所决定的起动力矩MAnf之下（MAnf＞MVL(nL_min)），将驱动马达通过马达功率的提高和摩擦离合器K的进一步闭合来调整到较高的马达转速（nM＞nL_min）和较高的马达力矩（MM＞MVL(nL_min)），直到在运行点3”中，在摩擦离合器K上已调整出在输入侧和输出侧之间所提及的同步运转和该摩擦离合器被完全闭合。
在转入依赖于行驶踏板调节的和/或行驶踏板调节变化梯度的行驶控制之前，机动车辆的接下来的加速于是各首先利用经调整的满负载力矩MVL(nM)进行。
马达转速nM的在图3的运行点2’和3之间的、处于50min-1至100min-1的数量级中的和示出的超过增压边界转速nL_min的转速升高ΔnM用作控制余量，用该控制余量来避免马达转速nM下降到增压边界转速nL_min之下并且因此来避免马达力矩MM回落到进气力矩MS。
满负载力矩MVL(nL_min)在运行点3中的操控在较低的起动力矩（MS＜MAnf＜MVL）的情况下也是适宜的，因为马达力矩MM在这个区域中，在下降的在摩擦离合器K上的滑差转速ΔnK的情况下很难恒定地调节，并且在摩擦离合器的负载方面，通过较短的滑差持续时间的正面效应来均衡提高的起动力矩（MAnf≈MVL(nL_min)）的负面效应。
如果内燃机VM具有可变的、例如可以通过带有压缩空气吹入的可激活的增压***给出到驱动马达的进气***中的马达特性，则设置有依据本发明的起动控制与各当前的马达特性的适配。
为此，在图5中画出带有激活的增压***的、涡轮增压的内燃机VM的马达动态特性曲线族，通过该增压***，增压边界转速nL_min下降至空转转速nidle或者说下降到空转转速nidle之下（nL_min≤nidle）。相应地取消否则存在的运行区域A和D，并且驱动马达的马达力矩MM可以各短时间地被提高至满负载力矩MVL(nM)，如在图5的部分图（b）中的力矩分布MM(t)中极为简化地所示那样。
因此，当所决定的起动力矩MAnf没有超过驱动马达的满负载力矩MVL(nidle)时（MAnf≤MVL(nidle)），根据相应适配的依据本发明的方法，驱动马达的空转转速nidle或者略超过空转转速nidle的马达转速（nM=nidle+ΔnM）被确定为起动转速nAnf（nAnf=nidle；nAnf=nidle+ΔnM）并且从在运行点1中的空转力矩（MM=Midle≈0）出发调整出在运行点2＊中的有关的满负载力矩MVL(nidle)。当有关的满负载力矩MVL(nidle)然后总是还处于所决定的起动力矩MAnf之下时（MAnf＞MVL(nidle)），类似于之前描述的过程方式，将驱动马达通过马达功率的提高和摩擦离合器的进一步闭合，沿着满负载特性曲线MVL(nM)来调整到较高的马达转速（nM＞nidle）和较高的马达力矩（MM＞MVL(nidle)）（运行点3＊），以便达到所设置的起动力矩MAnf（MM=MAnf）。
附图标记列表
1    运行点
2    运行点
2’  运行点
2＊  运行点
3    运行点
3’  运行点
3”  运行点
3＊  运行点
A    运行区域
B    运行区域
C       运行区域
D       运行区域
E       运行区域
F       运行区域
G       多级换档变速器，行驶变速器
GA      车桥变速器，车桥差速器
K       摩擦离合器，起动元件
M       转矩
MAnf    起动力矩
MFW     行驶阻力力矩
Midle   空转力矩
MK      离合器力矩
MM      马达力矩
MMax    最大力矩
MS      进气力矩
MVL     满负载力矩
n       转速
NA      附属机组
nGE     变速器输入转速
nidle   空转转速
nL_min  增压边界转速
nlim    极限转速
nM      马达转速
nmax    最大转速
nmin    最小转速
PBS     增压***
PTO     取力装置，动力输出装置
t       时间
t0      时间点
t1      时间点
t1’  时间点
t2    时间点
t2’  时间点
t3    时间点
t3’  时间点
t4    时间点
V     运行区域
VM    内燃机，驱动马达
ΔnK  滑差转速
ΔnM  转速升高

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的起动控制的方法，所述机动车辆的动力总成***包括构造为涡轮增压的内燃机(VM)的驱动马达，构造为自动化的摩擦离合器的起动元件(K)，和构造为自动化的多级换档变速器(G)的行驶变速器，
其中，在由操纵行驶踏板所触发的由静止状态的起动过程中，在挂入所决定的起动档位之后，将所述驱动马达结合所述摩擦离合器的相配的接合由空转转速(nidle)引导到起动转速(nAnf)并且由空转力矩(Midle)引导到所决定的起动力矩(MAnf)，
其特征在于，依赖于所述驱动马达的动态运行特征，确定和调整出最低可能的马达转速(nM)作为起动转速(nAnf)，该最低可能的马达转速能由空转转速(nidle)出发在负载的情况下即刻地调整出并且在该最低可能的马达转速的情况下所述驱动马达能够产生所决定的起动力矩(MAnf)，
其中，当所决定的起动力矩(MAnf)不超过所述驱动马达的进气力矩(MS)时(MAnf≤MS)，确定和调整出所述驱动马达的空转转速(nidle)或略超过空转转速(nidle)的马达转速(nM＝nidle+ΔnM)作为起动转速(nAnf＝nidle；nAnf＝nidle+ΔnM)。
2.一种用于机动车辆的起动控制的方法，所述机动车辆的动力总成***包括构造为涡轮增压的内燃机(VM)的驱动马达，构造为自动化的摩擦离合器的起动元件(K)，和构造为自动化的多级换档变速器(G)的行驶变速器，
其中，在由操纵行驶踏板所触发的由静止状态的起动过程中，在挂入所决定的起动档位之后，将所述驱动马达结合所述摩擦离合器的相配的接合由空转转速(nidle)引导到起动转速(nAnf)并且由空转力矩(Midle)引导到所决定的起动力矩(MAnf)，
其特征在于，依赖于所述驱动马达的动态运行特征，确定和调整出最低可能的马达转速(nM)作为起动转速(nAnf)，该最低可能的马达转速能由空转转速(nidle)出发在负载的情况下即刻地调整出并且在该最低可能的马达转速的情况下所述驱动马达能够产生所决定的起动力矩(MAnf)，
其中，在运行造成的待由所述驱动马达维持的超出所述驱动马达的空转转速(nidle)的最小转速(nmin)的情况下(nmin＞nidle)，当所决定的起动力矩(MAnf)不超过所述驱动马达的进气力矩(MS)时(MAnf≤MS)，确定和调整出该最小转速(nmin)或略超出该最小转速(nmin)的马达转速(nM＝nmin+ΔnM)作为起动转速(nAnf＝nmin；nAnf＝nmin+ΔnM)。
3.一种用于机动车辆的起动控制的方法，所述机动车辆的动力总成***包括构造为涡轮增压的内燃机(VM)的驱动马达，构造为自动化的摩擦离合器的起动元件(K)，和构造为自动化的多级换档变速器(G)的行驶变速器，
其中，在由操纵行驶踏板所触发的由静止状态的起动过程中，在挂入所决定的起动档位之后，将所述驱动马达结合所述摩擦离合器的相配的接合由空转转速(nidle)引导到起动转速(nAnf)并且由空转力矩(Midle)引导到所决定的起动力矩(MAnf)，
其特征在于，依赖于所述驱动马达的动态运行特征，确定和调整出最低可能的马达转速(nM)作为起动转速(nAnf)，该最低可能的马达转速能由空转转速(nidle)出发在负载的情况下即刻地调整出并且在该最低可能的马达转速的情况下所述驱动马达能够产生所决定的起动力矩(MAnf)，
其中，当所决定的起动力矩(MAnf)超过所述驱动马达的进气力矩(MS)时(MAnf＞MS)，将所述驱动马达首先加速直至增压边界转速(nL_min)或者略超出增压边界转速(nL_min)的马达转速(nM＝nL_min；nM＝nL_min+ΔnM)并且使其受负载直至进气力矩(MS)，以及接着在尽可能恒定的马达转速(nM≈nL_min)的情况下使其受负载直至邻近满负载力矩(MVL(nL_min))，并且所述驱动马达的进一步的转速引导依赖于当前的马达力矩(MM≈MVL(nL_min))与所决定的起动力矩(MAnf)的偏差进行。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果当前的马达力矩(MVL(nL_min))尽可能地相应于所决定的起动力矩(MAnf≈MVL(nL_min))，将所述驱动马达保持在当前的马达转速(nM＝nL_min；nM＝nL_min+ΔnM)和当前的马达力矩(MM≈MVL(nL_min))。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果当前的马达力矩(MVL(nL_min))明显超过所决定的起动力矩(MAnf＜MVL(nL_min))，将所述驱动马达通过所述摩擦离合器的进一步闭合来压制到较低的马达转速(nM＜nL_min)和较低的马达力矩(MM＜MVL(nL_min))。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果当前的马达力矩(MVL(nL_min))明显低于所决定的起动力矩(MAnf＞MVL(nL_min))，将所述驱动马达通过马达功率的升高和所述摩擦离合器的进一步闭合来调整到较高的马达转速(nM＞nL_min)和较高的马达力矩(MM＞MVL(nL_min))。
7.根据权利要求3至6其中之一所述的方法，其特征在于，在运行造成的待由所述驱动马达维持的、处于所述驱动马达的已设置的起动转速(nAnf)之下的最大转速(nmax)的情况下(nmax＜nAnf)，进行起动转速(nAnf)的和/或起动力矩(MAnf)的和/或起动档位的适配。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当在所述最大转速(nmax)的情况下最大能调整出的马达力矩(MM(nmax))足够用于起动时(MM(nmax)＞MFW)，在维持所述最大转速(nmax)的情况下利用已设置的起动档位来执行起动。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当在所述最大转速(nmax)的情况下最大能调整出的马达力矩(MM(nmax))结合原设置的起动档位不够用于起动时(MM(nmax)≤MFW)，优选在起动过程开始之前换档到较低的起动档位中并且利用所述较低的起动档位在维持所述最大转速(nmax)的情况下来执行起动。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当在所述最大转速(nmax)的情况下最大能调整出的马达力矩(MM(nmax))不够用于起动时(MM(nmax)≤MFW)，脱开至少一个附属机组和/或取力装置。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当在所述最大转速(nmax)的情况下最大能调整出的马达力矩(MM(nmax))不够用于起动时(MM(nmax)≤MFW)，短暂地断开要求维持所述最大转速(nmax)的机组。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当在所述最大转速(nmax)的情况下最大能调整出的马达力矩(MM(nmax))不够用于起动时(MM(nmax)≤MFW)，短暂地超过所述最大转速(nmax)。
13.根据权利要求1至6其中之一所述的方法，其特征在于，依据至少一个之前提及的方法特征的起动控制在设有平行混合驱动装置或设有增压驱动装置的机动车辆中被应用到起动力矩(MAnf)的由所述内燃机产生的部分上，如果在起动中除了所述内燃机外还使用有关的平行驱动装置或所述增压驱动装置的话。
14.根据权利要求1至6其中之一所述的方法，其特征在于，将依据至少一个之前提及的方法特征的起动控制在带有可变马达特性的内燃机中适配于各当前的马达特性。
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