用于在減速滑行中運行機動車的方法
【專利摘要】本發明涉及一種運行機動車的方法，對于在（曲）軸（14）與地面接觸元件（車輪）（16）之間具有可調式離合器（中間裝置）的機動車，在減速滑行中將離合器（20）調節為，使得軸（14）的轉速減小，尤其是調節到預先確定的值，以便減小驅動器尤其是發動機（12）的內部損耗。
【專利說明】用于在減速滑行中運行機動車的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于運行機動車的方法。前提條件是，機動車包括用于使軸旋轉的主驅動器，例如帶有曲軸的發動機。主驅動器在此應通過中間裝置與機動車的地面接觸元件尤其是車輪耦聯。中間裝置包括離合器并且必要時包括變速器，其中，離合器在此可以集成在變速器中。前提條件是可調節的中間裝置，尤其是可調節的離合器，該離合器應能夠通過改變一控制量(其例如或多或少地直接與離合器相關)來改變通過中間裝置傳遞的轉矩，從而可以調節出規定的主驅動器轉速。這種離合器例如可以被置于一處于分離狀態與傳遞最大轉矩一即離合器完全接合一的狀態之間的中間狀態中。
【背景技術】
[0002]已知的是:在這種機動車行駛時檢測機動車是否在減速滑行/推力運行工況(Schubbetrieb)中運動，即力流從車輪或者其它地面接觸元件如履帶向(曲)軸傳遞并且不像在牽引運行中那樣。例如可以根據加速踏板的位置來檢測出這種減速滑行階段:尤其是當駕駛員不再操縱加速踏板時，不再由主驅動器(例如發動機)產生主動牽引力。這時出現所謂的推力中斷:在減速滑行中，只為主驅動器提供經由地面接觸單元通過離合器傳遞輸入的動能，例如對于具有發動機和變速器的機動車，為了節省燃料停止向發動機的燃料輸送，離合器沒有分離，曲軸轉速相當于變速器一側的轉速并且因此與中間裝置的輸出轉速成比例。僅由于理論上可能的微小磨轉會產生較小的轉速差，其出于簡單性原因而在以下的說明中被忽略。由于主驅動器的軸仍以足夠大的轉速旋轉，所以當由機動車駕駛員例如通過加速踏板給出相應的要求時，可相對較快地再次提供牽引功率。
[0003]推力中斷也包括在低于主驅動器軸轉速的極限值時再開始供應主要能量(對于發動機的情況是提供燃料)，以使主驅動器的轉速不會過低。在轉速限值下使離合器分離。
[0004]在推力中斷期間，主驅動器由于內部損失(例如發動機內的壓縮，機械損耗等)對輸出件起減速作用，其中，通過該輸出件輸入的動能大部分轉化為不能再使用的能量形式(例如熱量)。以下將這種不能再使用的能量稱為損耗能量。值得期待的是，能夠至少部分使用這些能量以獲得電能，例如通過電動機器。
[0005]作為對推力中斷的替代方案也已知:在減速滑行中分離離合器并且使主驅動器怠速運行。這樣不會導致主驅動器吸收動能。此外，在加速情況下不需要用于主驅動器的重新啟動過程。在此不利的是:消耗了用于怠速運行的主能量(例如在使用發動機作為主驅動器時的燃料消耗)。
[0006]同樣可能的是:在減速滑行中分離離合器并且關閉主驅動器。由此主驅動器既不吸收主能量也不吸收動能。在此不利的是，在加速情況下對于主驅動器需要重新啟動過程。
[0007]因此值得期待的是找到一種折衷方案，使得減速滑行的所述的可能缺點分別只以較小的程度出現。
【發明內容】
[0008]因此，本發明所要解決的技術問題在于，改善機動車運行時、尤其是減速滑行中的能量平衡，而無需在加速階段重新啟動主驅動器。
[0009]該技術問題按本發明在一方面通過按照權利要求1所述的用于運行機動車的方法解決，并且在另一方面通過具有按照權利要求8的特征的機動車解決。
[0010]因此在按照本發明的方法中，在機動車在減速滑行中運動并且這一點被檢測到的情況下，通過自動地調節一與中間裝置一尤其是離合器一相關的控制量來使主驅動器軸的轉速減小至一仍確保推力中斷的任意值。
[0011]本發明基于這樣的認知，即主驅動器的內部損耗與其軸轉速相關。尤其在轉速較高時的耗能大于在轉速較低時的耗能。例如在柴油機中，在轉速為3000轉/分鐘時可能由該耗能造成25kW的損耗功率，其在1000轉/分鐘時減小為6kW。
[0012]在此優選的是，在減速滑行中將主驅動器軸的轉速調節到一尤其是調整到一一被證明特別有利的預先確定的值。所述值可以與機動車在整體上應以何種策略運行。但該預先確定的轉速值尤其優選大于其中使得機動車控制裝置在減速滑行中消耗能量的主驅動器軸轉速值。在(使用)發動機的優選例子中，該值可能是在噴入燃料來保持最小轉速從而使機動車能夠再盡可能快地從減速滑行中加速的轉速值，如果機動車駕駛員期望這樣的話。
[0013]能夠以特別有利的方式實施本發明的機動車包括雙離合變速器作為中間裝置的一部分。對此的背景是，被稱為離合器磨轉/離合器滑磨(Kupplungsschlupf)的、在主驅動器軸轉速與中間裝置轉速之間的差由于主驅動器軸轉速的減小而升高，由此使離合器中的內部損耗升高。為了降低該內部損耗，必須減小離合器磨轉，而在此不再改變主驅動器軸的轉速。這一點可以通過按照以下方式減小中間裝置的軸轉速來實現:換擋(即對于一般的擋位名稱向更高的擋位換檔)到雙離合變速器內未接合的并且因此稱為不起作用的變速器輸入軸上。在結束換擋之后，調節主驅動器軸轉速的起作用的變速器輸入軸的離合器分離并且同時接合不起作用的變速器輸入軸的離合器。兩個離合器在此這樣重疊，使得主驅動器的軸的轉速保持不變。
[0014]按照本發明的機動車具有用于檢測機動車是否在減速滑行中運動的裝置，并且按照本發明，該機動車設計有一用于改變與中間裝置相關的控制量的改變裝置，在減速滑行中通過調節該控制量來減小主驅動器軸的轉速。因此在按照本發明的機動車中，通過該改變裝置實施按照本發明的方法。一般的改變裝置是控制單元。在具有多擋雙離合變速器的優選實施形式中，所述控制單元設計用于根據減速滑行中的轉速降低來附加地引起換擋。
[0015]針對所屬方法提到的優點同樣適用于按照本發明的機動車。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]以下參照附圖進一步闡述本發明的優選實施形式。在該優選實施形式中，中間裝置包括七擋式雙離合變速器。另外，使用一發動機作為主驅動器。在附圖中:
[0017]圖1示出為了描述本發明的實施例所需的機動車部件的示意圖，并且
[0018]圖2示出多條曲線，它們表示在按照本發明方法的一個實施例中某些參數隨時間的變化。對于理解功能性無關緊要的細節沒有示出。【具體實施方式】
[0019]整體用附圖標記10表示的機動車具有發動機12,所述發動機包括以轉速nVM旋轉的曲軸14。所述曲軸14通過雙離合變速器18與機動車的車輪16相連或者說能與其耦聯。在象征性的圖示中，離合器20通過離合器盤K1和K2表示，并且變速器22具有變速器轉速nGO車輪16的轉速為nKad。
[0020]在機動車10中設有加速踏板(油門踏板)24，在操縱該加速踏板時，燃料噴入發動機12中。在此，在測量裝置26中檢測加速踏板24的位置，所述測量裝置將測量信號傳輸給控制裝置28。控制裝置28作用使得燃料噴入發動機12中，并且控制裝置同時能使離合器20接合。所述離合器20在此是可調節的，即通過離合器20傳遞的轉矩Mk在其它條件相同的情況下是可變的。
[0021]通過控制裝置28識別出機動車何時處于減速滑行中:加速踏板24在此時處于其零位置中(即未被踩下)并且機動車運動，這一點例如能夠通過機動車車輪16上的轉速計30確定(其中處于直觀性原因，轉速計30在附圖中與車輪16分開地顯示)。
[0022]在本實施例中，控制裝置28的作用是盡可能高能效地運行機動車10。在現代乘用車中實施的傳統推力中斷中離合器20通常保持接合，以使力矩Mk傳遞到曲軸14上，即在車輪16與發動機12之間形成力流。由此使得發動機12不會過于接近靜止狀態，即曲軸14的轉速nVM不會低于預設的極限值。所述極限值這樣選擇，使得對于滑行的機動車10仍可以在相對較短的時間內從當前的運行下實現機動車加速。
[0023]現在根據圖2闡述按照本發明的方法:
[0024]在時間點h時，機動車以最后的速度行駛，其中，對于所觀察的時間段的前提條件是，該速度基本上保持不變。加速踏板24的位置Sped現在是50%。
[0025]對于雙離合變速器18的前提條件是，具有轉速為％1的第一變速器輸入軸，該第一變速器輸入軸與5擋和7擋的擋位調節器相對應。所述雙離合變速器具有轉速為ne,2的第二變速器輸入軸，第二變速器輸入軸的相對應的擋位調節器具有4擋和6擋。
[0026]在本實施例中由以下情況開始:第一變速器輸入軸被耦合并且因此是起作用的，并且掛入變速器22的第五擋。第一軸的轉速約為3000轉/分鐘。因為與變速器輸入軸I相對應的離合器接合，所以離合器的變速器側與發動機側之間的離合器磨轉An1約為零，也就是兩側的轉速相同。第二變速器輸入軸未連接。這表示與變速器輸入軸2對應的離合器完全分離并且擋位調節器處于4擋和6擋之間的空擋位置中。轉速ne,2約為零。發動機或者曲軸14的轉速nVM同樣為3000轉/分鐘，因為離合器磨轉An1約為零。
[0027]在時間點h，機動車駕駛員將他的腳從加速踏板24上挪開，機動車10進入減速滑行階段。由于相對較高的轉速nVM，在發動機中形成較高的內部損耗。出于該原因，將離合器盤K1和K2以力鎖合方式彼此壓緊的力減小，因此傳遞的力矩Mk減小。因為曲軸轉速下降，形成最終的離合器磨轉An1,也就是nVM轉速不再直接是nu=;^.nKad,其中，ie5是變速器22用于第五擋的傳動比(包括可能存在的固定傳動比，如差速器的傳動比)。曲軸14的轉速nVM因此與車輪16的轉速nKad脫稱，也就是nVM=ie5nKad- Δ Ii1。曲軸轉速nVM通過控制裝置28尤其降低到1000轉/分鐘，剛剛在極限值之上，從該極限值起控制裝置可能會噴入燃料以保持轉速限值ntonz。
[0028]由于較高的磨轉An1，在離合器中形成較高的內部損耗。所述內部損耗可通過降低磨轉來減小。磨轉的降低可以通過以相應地改變變速器傳動比的方式減小變速器側轉速來實現。在所述例子中，會切換到第七擋，由此調節出至盡可能小的變速器側轉速。然而，在布置于相同變速器輸入軸上的擋位之間直接換擋只能通過分離與該變速器輸入軸相對應的離合器實現，這樣發動機轉速就會降至怠速狀態。由此原因，為了從第五擋換至第七擋，首先在子變速機構I和子變速機構2之間進行變換。
[0029]首先在子變速機構2中掛入第六擋，由此使第二變速器輸入軸與從動軸機械連接。由此得到第二變速器輸入軸的最終轉速％2。在第二子變速機構中掛入第六擋之后，在時間點t2時開始分離第一離合器并且接合第二離合器。這個過程這樣進行:使得發動機轉速不會低于轉速限值n&，而是保持在1000轉/分鐘的轉速。這時通過經離合器向第二變速器輸入軸傳遞力矩，使得磨轉小于之前的磨轉An1，因為第六擋的傳動比使得變速器側轉速與第五擋的情況相比更小。因此降低了離合器上的內部損耗。為了進一步降低離合器損耗，此后脫開第五擋并且掛入第七擋。由于這兩個擋位5和7之間的不同傳動比而直到時間點t3調節出一較低的轉速η。。
[0030]從時間點〖3起，再次變換傳遞力的離合器，從而最后由與第一變速器輸入軸相對應的離合器來調節發動機轉速nVM。此時的離合器磨轉An1小于時間點&和〖2之間的離合器磨轉△ η1;也小于時間點t2和t3之間的離合器磨轉n2，該離合器磨轉不能通過使用其它傳動比進一步減小了。
[0031]在時間點t4時加速踏板再次被操作。機動車駕駛員以此發出信號，要終止減速滑行。與第一變速器輸入軸相對應的離合器分離，而與第二變速器輸入軸相對應的離合器接合。在此，這樣進行一個 離合器的分離和另一離合器的接合:使得發動機轉速nVM被提升到第二變速器輸入軸的軸轉速％2。磨轉運行因此終止(An2=O)。在力傳遞完全通過與第二變速器輸入軸相對應的離合器進行之后，再次產生牽引運行。作為備選，也可將第七擋用于繼續行駛，由此在與第一變速器輸入軸相對應的離合器上必須提高所傳遞的力矩，這導致磨轉轉速降低。隨后進行機動車加速。
[0032]因此總地來說，通過控制裝置28關閉發動機12，但是發動機以盡可能降低的轉速旋轉以便使發動機的內部損耗最小。如已經說明的那樣，前提條件是離合器20的可調節性:存在關于離合器20的控制量，該控制量決定所傳遞的力矩Μκ。對于力鎖合的離合器，所述控制量例如是壓力，液壓缸以所述壓力將一個離合器盤壓在另一個離合器盤上。其它控制量也是可以考慮的。通過本發明充分利用了:可以讓離合器“磨轉”，并且這在減速滑行中自動地進行。
[0033]本發明也可以使用在具有電驅動器或者在驅動器與車輪之間具有其它形式的連接裝置——例如液壓傳動機構——的機動車中。本發明可以在任何形式的無軌行駛的陸上運輸工具中使用，所述陸上運輸工具不一定具有車輪。例如，本發明可以使用在摩托車、商用車一例如農用車、履帶式機動車、載重機動車或者乘用車中。
【權利要求】
1.一種用于運行具有驅動器(12)的機動車(10)的方法，所述驅動器用于使驅動器的軸(14)旋轉，所述軸通過中間裝置(20、22)與機動車的地面接觸元件(16)耦聯，其中，通過所述中間裝置(20、22)能夠通過改變一控制量而在驅動器與中間裝置之間傳輸不同的轉矩，并且其中，在機動車行駛期間檢測機動車是否在減速滑行中運動，如果機動車在減速滑行中運動，則通過自動調節所述控制量來減小所述驅動器的軸轉速(nVM)。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在減速滑行中將所述軸(14)的轉速(nVM)調節到——尤其是調整到——一預先確定的值。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述預先確定的值大于如下的軸(14)轉速值Cncrenz):在該軸轉速值下機動車的控制裝置(28)在減速滑行中會導致通過驅動器(12)消耗能量。
4.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述驅動器是發動機(12)，其優選地具有曲軸(14)。
5.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述中間裝置具有離合器，所述中間裝置具有變速器或者不具有變速器。
6.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述機動車包括自動變速器，根據轉速的降低通過換擋來減小離合器磨轉(Ληι)。
7.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述機動車包括雙離合變速器(18)，根據轉速的降低通過換擋來減小離合器磨轉(Ληι)。
8.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述地面接觸元件是車輪(16)。
9.一種機動車(10)，具有驅動器、尤其是發動機(12)，所述驅動器包括軸(14)，其中，所述驅動器(12)通過中間裝置(20、22)與機動車的地面接觸元件(16)耦聯，所述機動車具有用于改變與中間裝置(20、22)相關的控制量的裝置(28)，所述控制量決定通過中間裝置(20、22)傳遞的轉矩(Μκ)，所述機動車具有用于檢測機動車是否在減速滑行中運動的裝置(26)，其特征在于，用于改變控制量的裝置(28)設計用于在減速滑行中通過自動調節控制量而減小軸(14)的轉速。
10.根據權利要求9所述的機動車(10)，其中，所述中間裝置具有離合器(20)和變速器(22),并且所述地面接觸元件包括車輪(16)。
11.根據權利要求9或10所述的機動車(10)，其中，所述機動車具有帶多個擋位的雙離合變速器(18)，其特征在于，所述用于改變控制量的裝置包括控制裝置(28)，該控制裝置設計用于在減速滑行中根據轉速的降低來引起換擋。
【文檔編號】F16H61/688GK103477128SQ201180070190
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年9月17日 優先權日:2011年4月20日
【發明者】J·溫克勒, R·埃爾特勒, G·辛克爾, L·尼茨, B·舍費爾 申請人:奧迪股份公司