CN105799703A - 用于控制机动车的驱动链的方法和*** - Google Patents

用于控制机动车的驱动链的方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制机动车的驱动链的方法，其中所述驱动链包括内燃机(10)、自动变速器(30)和用于连接变速器(30)与内燃机(10)的自动离合器(20)，其中所述方法包括下面的步骤：a)在航行模式期间，其中在机动车行驶时内燃机(10)不运行并且离合器(20)分离，根据变速器(30)的输入轴(31)或者输出轴(32)的转速和内燃机(10)的开始转速提供(S20)变速器(30)的牵引比；b)当需要内燃机(10)运行时通过自动地完全啮合或者部分啮合离合器(20)牵引(S40)内燃机(10)到开始转速；c)对内燃机(10)自动供给(S40)燃料；和d)自动控制运行的内燃机(10)。

Description

用于控制机动车的驱动链的方法和***
技术领域
本发明涉及用于控制机动车的驱动链的方法和***、包括所述***的机动车、以及用于实现所述方法的计算机程序产品。
背景技术
从内部实践中已知机动车的驱动链的一种所谓的航行模式(Segelmodus)(或者叫滑行模式)，所述驱动链包括内燃机、自动变速器和自动离合器，后者用于连接变速器与内燃机，其中在该航行模式中内燃机不运行并且离合器分离，而机动车继续前进。
当司机需要内燃机运行时，以便例如为提高速度，不运行的内燃机能够通过离合器闭合通过变速器“牵引”(或者叫拖曳)，也就是说被投入运行。
然而在变速器的传动比不合适的情况下的实施会负面影响由拖曳引发的运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于改进机动车的运行。
根据本发明的一个方面，机动车，特别是轿车，包括一个驱动链，该驱动链具有内燃机、自动变速器和用于连接所述变速器与所述内燃机的自动离合器以及如在这里所述的、用于控制所述驱动链的***。
根据一种实施方式所述离合器包括特别是电控的执行器，后者通过所述***被或者能够被自动地控制。
根据一种实施方式所述变速器包括两个或者更多个特别至少四个不同的挡位，它们特别通过彼此啮合的齿轮规定。因此变速器的传动比可以是该变速器的一个挡位。根据另一种实施方式所述变速器可以是无级的变速器。根据一种实施方式所述变速器包括一个尤其是电控的执行器，它通过所述***自动控制。
根据一种实施方式所述变速器包括至少一个输入轴，它特别与离合器连接；和包括至少一个输出轴，它特别与机动车的至少一个驱动轮连接。
根据本发明的一个方面，用于控制驱动链的方法包括下面的步骤：
a)在航行模式期间，其中在机动车行驶时内燃机不运行并且离合器分离，根据变速器的输入轴或者输出轴的转速和内燃机的开始转速自动地提供变速器的一个牵引比；
b)当需要内燃机运行时、通过离合器被自动地完全或者部分啮合，牵引内燃机到开始转速；
c)特别在牵引前、牵引期间和/或牵引后对内燃机自动供给燃料；和
d)自动控制运行的内燃机。
根据本发明的另一方面，提供一个用于控制驱动链的***，它执行一种如在这里说明的方法和/或包括下面的器件：
用于根据变速器的输入轴或者输出轴的转速和内燃机的开始转速在航行模式期间提供变速器的牵引比的器件，在航行模式期间在机动车行驶的情况下内燃机不运行并且离合器分离；
当需要内燃机运行时通过离合器被自动地完全或者部分啮合、牵引内燃机到开始转速的器件；
用于自动地给内燃机供给燃料的器件；和
用于自动地控制运行的内燃机的器件。
根据一种实施方式，通过内燃机被牵引到开始转速和给它供给燃料使内燃机投入运行。由此能够以有利的方式起动内燃机。根据一种实施方式通过提供牵引比能够以有利的方式实现牵引过程。
根据一种实施方式内燃机的开始转速小于内燃机的空转转速，在这方面开始转速例如可以为小于600转每分钟。根据一种实施方式这使得能够提早启动运行。根据一种实施方式开始转速预先确定并且特别可以调整，在这方面它特别可以涉及一个最低转速，在该最低转速下内燃机特别能够独立地运行。
根据一种实施方式，在内燃机被牵引到开始转速后、通过相应地控制运行的内燃机，运行的内燃机的转速能够被继续提高到一个需要的转速，特别在离合器被再次分离后和/或通过控制内燃机的燃料供给等。根据一种实施方式这能够以有利的方式缩短到达所需要的转速的时间。
与此相应，所述***可以包括这样的器件，该器件用于在内燃机被牵引到开始转速后通过相应控制运行的内燃机，把运行的内燃机的转速继续提高到一个需要的转速，特别在离合器被再次分离后和/或通过控制燃料供给。
当提供的变速器的牵引比与变速器的需要的传动比不同时，根据一种实施方式在内燃机被牵引到开始转速后离合器被再次分离；通过改变变速器的传动比提供需要的传动比；在离合器被分离后通过控制运行的内燃机，特别通过控制燃料供给，运行的内燃机的转速特别被提高到一个需要的转速，其相应于变速器的需要的传动比，并且离合器以变速器的需要的传动比再次啮合，当运行的内燃机的转速达到一个根据需要的转速预先确定的规定的转速时，这点被提供，这里特别可以涉及需要的转速或者涉及需要的转速减小了一个预先确定的阈值的差。以这种方式能够以有利的牵引比牵引内燃机，之后提供变速器的需要的传动比。
与此相应，所述***可以包括下面的器件：用于在把内燃机牵引到开始转速后分离离合器的器件，通过改变变速器的传动比提供需要的传动比的器件；在分离离合器后通过控制运行的内燃机、特别通过控制燃料供给提高运行的内燃机的转速、特别是提高到需要的转速的器件；和用于以变速器需要的传动比重新使离合器啮合的器件，当运行的内燃机的转速达到一个根据需要的转速预先确定的转速时所述器件被提供，其中，当变速器的牵引比与变速器的需要的传动比不同时，涉及的是需要的转速或者是减小了预定的阈值的需要的转速。
根据一种实施方式通过根据变速器的输入轴或者输出轴的转速预先确定特别计算牵引比并且把变速器调整到该预先确定的牵引比来提供变速器的牵引比。根据一种实施方式牵引比的计算可以包括并且特别是在某个查阅表中查阅某个牵引比。
与此相应，所述***包括下面的器件：用于根据变速器的输入轴和输出轴的转速和内燃机的开始转速预先确定、特别是计算牵引比的器件和用于把变速器调整到预先确定的牵引比的器件。
根据一种实施方式把输出轴的实际转速变换为输入轴的一个等于或者高于开始转速的转速的变速器的特别最高挡位的最小可能的传动比作为牵引比被预先确定。当例如第六挡位(已经)把输出轴的实际转速变换为输入轴的一个等于或者高于开始转速的转速时，则可以把该第六挡位作为牵引比预先确定。当根据输出轴的一个较低的转速仅第五挡位和更低的挡位把输出轴的实际转速变换为输入轴的一个等于或者高于开始转速的转速时，则可以把第五挡位亦即最小可能的传动比作为牵引比预先确定。
与此相应，所述***可以包括用于把变速器的最小可能的传动比作为牵引比的器件，所述变速器将输出轴的实际转速变换为输入轴的一个等于或者高于开始转速的转速。
根据另一种实施方式，通过特别从一个最小可能的传动比提高变速器的传动比，和/或通过接入低挡(nachunterschalten)，直到输入轴或者输出轴的转速满足一个条件，其根据内燃机的开始转速预先确定，特别直到输入轴的转速等于或者高于开始转速，由此提供变速器的牵引比。所述条件满足时的传动比现在可以是牵引比。根据一种实施方式以这种方式可以以简单和可靠的方式提供牵引比。
与此相应，所述***包括这样的器件，其用于提高变速器的传动比，特别从一个最小可能的传动比出发，和/或通过接入低挡，直到输入轴或者输出轴的转速满足一个条件，该条件根据内燃机的开始转速预先确定，特别直到输入轴的转速等于或者高于开始转速。
根据一种实施方式，在需要内燃机运行前，特别从航行模式开始起就已经提供变速器的牵引比。以这种方式能够迅速开始内燃机的牵引。
与此相应，所述***包括用于在需要内燃机运行前特别从航行模式开始起就已经提供变速器的牵引比的器件。
根据一种实施方式可以在航行模式期间根据输入轴或者输出轴的转速和开始转速改变变速器的牵引比，特别当输入轴或者输出轴的转速改变时。以这种方式能够提供一个优化的牵引比，它依赖于变速器的输入轴或者输出轴的实际转速：当转速由于机动车减速降低时，因此能够提供较大的牵引比，特别提供一个较低的挡位，以便输入轴还始终至少以开始转速转动。
与此相应，所述***可以包括在航行模式期间根据输入轴或者输出轴的转速和开始转速改变变速器的牵引比的器件，特别当输入轴或者输出轴的转速改变时。
内燃机的需要的转速和/或变速器的需要的传动比可以根据司机的输入、特别油门的位置和/或挡位选择、和/或根据机动车的速度或者变速器的输出轴的转速确定。例如当司机在航行模式下向下压油门到一个规定的位置、而机动车以规定的速度继续运动时，可以确定内燃机的一个相应需要的转速和/或变速器的一个需要的传动比，以便反映司机的希望：从它的实际速度出发加速机动车。
与此相应，所述***可以包括根据司机的输入、特别油门的位置和/或挡位选择、和/或根据机动车的或者变速器的输出轴的转速确定内燃机的需要的转速和/或变速器的需要的传动比的器件。
所述器件根据本发明的一个方面可以通过软件、特别计算机程序或者计算机程序模块、和/或通过设计用于执行这里说明的方法的硬件、特别计算机或者微处理器器件体现，其中一个或者多个传感器和/或执行器与所述计算机或者微处理器器件通信并且特别通过它或它们被控制；它们也可以通过计算机程序产品、特别数据载体或者数据存储设备体现，所述数据载体或者数据存储设备包括程序代码，当在计算机或者微处理器器件内执行该程序代码时执行这里说明的方法。计算机程序或者计算机程序模块可以在数据载体或者数据存储设备上特别以非易失的方式存储。
所述器件特别在一个设备内并且特别在一个控制设备和/或一个驾驶辅助设备中实现。
所述***也可以如此理解，即它包括一个在功能模块结构的意义上的器件，该功能模块结构应该通过计算机程序或者计算机程序模块体现或者实施。
附图说明
本发明的另外的特征在从下面对优选的实施方式的说明中公开。为此在下面部分示意表示的附图中：
图1表示根据本发明的一种实施方式的机动车的一部分；
图2表示根据本发明的一种实施方式的方法，其中所述方法通过计算机程序或者计算机程序模块实现；
图3表示在实现所述方法的期间的时间过程中机动车的状态的变化。
具体实施方式
图1表示根据本发明的一种实施方式的机动车的一部分，包括一个驱动链，所述驱动链具有一个内燃机10、一个自动变速器30和一个用于连接变速器30与内燃机10的自动离合器20以及一个具有用于控制所述驱动链的发动机控制设备(ECM)50。
离合器20包括一个电控的执行器21，它通过ECM50被自动地控制。
变速器30包括六个分开的挡位、一个通过ECM50自动地控制的电控的执行器33和一个与机动车的驱动轮40连接的输出轴32。输入轴31的转速通过传感器51向ECM50显示，输出轴32的转速通过传感器52向ECM50显示。
现在参照图2和3详细解释用于控制驱动链的方法，该方法通过包括ECM50的***执行。
在第一步骤S10确定驱动链是否处于航行模式中。只要驱动链不在航行模式中(S10：“N”)，则重复步骤S10。
当确定驱动链处于航行模式中时(S10：“Y”)，ECM50前进到步骤S20，其中根据变速器30的输入轴31或者变速器30的输出轴32的转速和内燃机10的开始转速提供牵引比。
所述开始转速预先作为内燃机10能够以其自动地工作的最低转速被确定。开始转速小于内燃机10的空转转速并且例如可以为小于每分600转的转速。
通过计算把输出轴32的实际转速变换为输入轴31的一个等于或者高于开始转速的转速的变速器30的最小可能的传动比或者最高的挡位，提供变速器30的牵引比，这里该传动比作为牵引比预先确定并且操作执行器33以便接入该牵引比或者挡位。
根据另一种实施方式通过从一个最小可能的传动比出发提高变速器30的传动比和接入低挡，直到输入轴31的转速等于或者高于开始转速，来提供变速器的牵引比。当开始的传动比已经把输出轴32的实际转速变换为输入轴31的一个等于或者高于开始转速的转速时，该提高可以是零。
在步骤S30中ECM50根据一个通过传感器61检测的油门60的位置确定是否需要内燃机10的运行。
只要不需要内燃机10的运行(S30：“N”)，就重复步骤S20。
当输出轴32的转速由于机动车的减速改变时，因此变速器的牵引比可以在航行模式期间改变。当转速由于机动车的减速而降低时，与此相应可以提供较高的牵引比，特别是提供较低的挡位，以便输入轴31仍然始终至少以开始转速转动。
当需要内燃机10的运行时(S30：“Y”)，ECM50在步骤S40牵引内燃机10到开始转速。这通过自动地部分啮合离合器20亦即通过相应操作执行器21实现。
此外在牵引运行之前、期间和/或之后ECM50在步骤S40中设置为给内燃机10供给燃料。以这种方式当内燃机10达到开始转速时使它投入运行。
在步骤S50中ECM50确定内燃机10是否已经进行它的运行。只要内燃机10尚未自行工作(S50：“N”)，ECM50就保持牵引运行。
当ECM50确定内燃机10已经进行它的运行(S50：“Y”)时，所述方法前进到步骤S60，其中确定所提供的牵引比是否与变速器30的需要的传动比不同。
变速器的需要的传动比可以根据司机的输入、特别根据油门60的位置和/或挡位选择和/或根据输出轴32的转速确定。
当ECM50确定所提供的牵引比与需要的传动比不同时(S60：“Y”)，所述方法前进到步骤S70，其中ECM50通过相应操作执行器21再次分离离合器20。
在后续的步骤S80中ECM50通过相应操作执行器33改变变速器20的传动比来提供需要的传动比。
在步骤S90中ECM50通过控制内燃机10的燃料供给把内燃机10的转速提高到需要的转速。内燃机10的需要的转速可以根据变速器的需要的传动比确定，它可以根据油门60的位置和/或根据输出轴32的转速确定。
虽然根据图2步骤S90在步骤S80后执行，但是它可以与之并行执行甚或在步骤S80之前开始。
在步骤S100ECM50确定内燃机10是否达到需要的转速。只要内燃机10尚未达到需要的转速(S100：“N”)，ECM50就继续提高转速。
当ECM50确定内燃机10已经达到需要的转速(S100：“Y”)时，它操作执行器21，以便在步骤S110再次啮合离合器20。
在随着的步骤S120中ECM50继续控制运行的内燃机10，后者现在以变速器30的需要的传动比与驱动轮40连接。
当ECM50在步骤S60确定所提供的牵引比已经相应于需要的传动比时(S60：“N”)，它操作执行器21，以便在步骤S130完全啮合离合器20，并且前进到步骤S120，以便控制内燃机10的运行。
图3依赖于其间执行所述方法的时间t(从上向下)表示输出轴32的转速n32、油门60的位置、输入轴31的转速n31、内燃机10的转速n10、变速器30的传动比或者挡位i30和离合器20的状态，其中“o”表示离合器完全打开或者分离，而“c”表示离合器完全关闭或者啮合。
在时间点t0根据油门60的位置起动航行模式，其中分离离合器20(“o”)并且内燃机10不运行(n10＝0)。
由于机动车的一个高的速度变速器30的第六挡位把输出轴32的转速n32变换为输入轴31的转速n31，它高于预先确定的开始转速，后者在图3中通过一条虚线表示。因此第六挡位作为(开始的或者第一的)牵引比提供，这通过计算第六挡位或者直接接入该挡位实现，或者通过在最高的挡位开始并且接入低挡实现，如果输入轴31的转速n31应该降到开始转速以下。
在时间点t1机动车的速度从而输出轴32和与其通过第六挡位连接的输入轴31的转速由于行驶阻力下降，使得输入轴31的转速n31不再高于开始转速。然而由于较大的传动比变速器30的第五挡位把输出轴32的该较低的转速n32还始终变换为输入轴31的一个转速n31，其现在再次高于开始转速。因此现在把第五挡位作为(新的)牵引比提供，这通过计算该第五挡位或者直接接入其内实现，或者通过在第六挡位开始并且接入低挡直到输入轴31的转速n31再次等于或者高于开始转速实现。
在时间点t2通过向下压油门60要求内燃机10运行。与此相应离合器20部分连接，以便牵引内燃机10到开始转速，该转速在时间点t3达到。
在时间点t3离合器20重新完全分离，以便接入一个需要的挡位，例如接入第三挡位。在中间时间内继续提高现在运行的内燃机10的转速n30，直到到时间点t4达到一个同步转速，它至少基本上相应于输入轴31的转速n31。
因此在时间点t4离合器20完全啮合，并且运行的内燃机10继续以需要的、在变速器30内提供的在第三挡位运行。
ECM50可以具有一个与存储***和总线***数据连接的数字的微处理器器件(CPU)。代替ECM机动车***可以具有另一种类型的处理器，以便提供电子的逻辑设备，例如一个嵌入的控制设备(英语为embeddedcontroller)、一个车载计算机或者每一种其他类型的能够在车辆中使用的处理器。所述CPU构造用于，处理作为在存储器***中存储的程序实现的指令；检测来自数据总线的输入信号和向数据总线输出输出信号。存储***可以具有各种存储介质，如光学的、磁的、固体的和其他非易失的介质。数据总线可以设计用于向各种传感器和控制设备发送、从它们接收模拟的和/或数字的信号和调制这些信号。所述程序可以如此建立，使得它能够体现或者实现这里说明的方法，以便CPU能够执行这种控制方法的步骤。
在存储***中存储的程序从外部以电缆连接的方式或者通过无线电供给控制设备。在所述***的外部它通常在某个计算机程序产品上出现，后者在专业领域也称为计算机或者机器可读的介质，并且它应该作为某个载体上的计算机程序代码理解，在这种情况下所述载体尤其具有易失的或者非易失的特性，其结果是，人们也可以说计算机程序产品的易失的或者非易失的特性。
易失的(flüchtig)计算机程序产品的一个例子是某个信号，例如一个电磁的信号如光信号，它是用于所述计算机程序代码的一种易失的载体。计算机程序代码的该载体可以通过使用常规的用于数字数据的调制方法如QPSK调制信号实现，使得代表所述计算机程序代码的二进制数据被压印在易失的电磁信号上。这样的信号例如当以无线方式通过WiFi连接向笔记本电脑传输计算机程序代码时使用。
在非易失的计算机程序产品的情况下计算机程序代码在一个连接基底的存储介质内体现。该存储介质在那时是上述的非易失的载体，使得计算机程序代码永久地或者非永久地以可调出的方式在该介质内或在其上存储。所述存储介质可以是常规的类型，如在计算机技术的领域内公知的那样，例如闪存、ASIC、CD等。
在前述概述和具体描述中描述了至少一个示范性实施形式；但是应该意识到仍存在大量的变型。还应该意识到的是示范性的实施形式仅是举例，而不应认为是对按照本发明的保护范围、应用性和设备构造以任何形式的限定。更确切的说，概述与具体描述的是为专业人员提供用于实施至少一个示范性的实施形式的指导说明，应该被理解的是，能够在所述组件的功能和布局方面进行各种修改，只要不背离权利要求书和等同的特征组合所确定的保护范围即可。
附图标记清单
10内燃机
20离合器
21执行器
30变速器
31输入轴
32输出轴
33执行器
40驱动轮
50ECM
51、52、61传感器
60油门

Claims (12)

1.一种用于控制机动车的驱动链的方法，其中所述驱动链包括内燃机(10)、自动变速器(30)和用于连接变速器(30)和内燃机(10)的自动离合器(20)，其中所述方法包括下面的步骤：
a)在航行模式期间，其中在机动车行驶时内燃机(10)不运行并且离合器(20)分离，根据变速器(31)的输入轴(31)或者输出轴(32)的转速和内燃机(10)的开始转速提供(S20)变速器(30)的牵引比；
b)当需要内燃机(10)运行时通过离合器(20)自动地完全啮合或者部分啮合来牵引(S40)内燃机(10)直到开始转速；
c)对内燃机(10)自动供给(S40)燃料；和
d)自动控制运行的内燃机(10)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过牵引内燃机(10)到开始转速并且供给燃料，使内燃机(10)投入运行。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其中内燃机(10)的开始转速低于内燃机(10)的空转转速。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其中在把内燃机(10)牵引到开始转速后，通过控制运行的内燃机(10)，特别在分离(S70)离合器(20)后和/或通过控制燃料供给，继续提高运行的内燃机(10)的转速到需要的转速(S90)。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中在把内燃机(10)牵引(S40)到开始转速后再次分离(S70)离合器(20)，其中通过改变变速器(30)的传动比提供需要的传动比(S80)，其中在分离离合器(20)后，通过控制运行的内燃机(10)，特别通过控制燃料供给，提高(S90)运行的内燃机(10)的转速特别是提高直到需要的转速，并且其中如果变速器(30)的提供的牵引比与变速器(30)的需要的传动比不同，则以变速器(30)的需要的传动比再次啮合(S110)离合器(20)，该需要的传动比在运行的内燃机(10)的转速达到根据需要的转速预先确定的转速时提供。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，通过根据变速器(30)的输入轴(31)或者输出轴(32)的转速和内燃机(10)的开始转速预先确定、特别是计算牵引比，并且通过把变速器(30)调整到该预先确定的牵引比或者通过尤其从最小可能的传动比开始提高变速器(30)的传动比，直到输入轴(31)或者输出轴(32)的转速满足一个条件，所述条件根据内燃机(10)的开始转速预先确定，特别直到输入轴(31)的转速等于或者高于开始转速，来提供变速器(30)的牵引比。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其中把变速器(30)的把输出轴(32)的实际转速变换为输入轴(31)的等于或者高于开始转速的转速的最小可能的传动比作为牵引比被预先确定。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其中在内燃机(10)的运行被需要之前，特别从航行模式开始起就已经提供变速器(30)的牵引比。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其中在航行模式期间根据输入轴(31)或者输出轴(32)的转速和开始转速改变变速器(30)的牵引比。
10.一种用于控制机动车的驱动链的***，其中所述驱动链包括内燃机(10)、自动变速器(30)和用于连接变速器(30)与内燃机(10)的自动离合器(20)，其中所述***设置用于执行根据上述权利要求之一所述的方法，和/或其中所述***包括下面的部分：
用于根据变速器(30)的输入轴(31)或者输出轴(32)的转速和内燃机(10)的开始转速在航行模式期间提供变速器(30)的牵引比的器件(50、51、52、33)，在所述航行模式下在机动车行驶的情况下内燃机(10)不运行并且离合器(20)被分离；
当需要内燃机(10)运行时、用于牵引内燃机(10)直到开始转速的器件(50、21、61)，方法是自动地完全或者部分啮合离合器(20)；
用于自动地给内燃机(10)供给燃料的器件(50)；和
用于自动地控制运行的内燃机(10)的器件(50)。
11.一种机动车，特别是轿车，包括具有内燃机(10)、自动变速器(30)和用于连接变速器(30)与内燃机(10)的自动离合器(20)的驱动链以及根据上述权利要求之一所述的用于控制所述驱动链的***。
12.计算机程序产品，它包括一个在一种计算机可读的数据载体上存储的源代码，用于执行根据上述权利要求之一所述的方法。
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