专利名称：控制内燃发动机的方法
技术领域：
本发明涉及运行机动车辆的内燃发动机的方法，该内燃发动机具有涡轮增压器， 该机动车辆的传动系具有至少一个离合器和至少一个变速器。
背景技术：
EP1519068B1 ( = DE602004001647T2)公开了用来实现离合器接合程度的自动控 制的离合器控制装置。该离合器控制装置具有检测发动机转速和影响发动机扭矩的影响因 素的传感器。使用处理装置，计算基于发动机转速的目标离合器扭矩。使用校正装置，计算 目标扭矩校正值。设计该校正装置以便根据由第二传感器检测的影响因素与由处理装置计 算的目标离合器扭矩之间的关系计算目标扭矩校正值。设计离合器控制装置以便根据校正 前的目标离合器扭矩的前馈和目标扭矩校正值控制离合器的接合程度。这样的目的是为了 非常有效地影响与发动机转速相关的驱动力矩的波动，从而减少离合器滑动的时间跨度， 即基本避免了离合器滑动。DE10302172A1涉及运行机动车辆传动系的方法。此处，DE10302172A1公开了在机 动车辆起动过程中扭矩传输离合器以滑动的方式运行。在DE10302712A1中，提出提供一种 方法，其中在起动过程中，检查即使在没有滑动离合器的情况下是否能够根据驾驶员的需 求完成所述起动过程，从而显著减小了在离合器处的滑动运行的频率。特别是在具有非常小排量(例如lOOOcc或更小)的内燃发动机中，提供相应尺寸 的涡轮增压器以便获得更大的内燃发动机的功率。此处，通过涡轮增压器得到了全功率并 具有足够的充气压力。不利的是在驾驶员具有相应需求的情况下所要求的涡轮增压器的充 气压力不是总能够立即获得，特别是如果驾驶员快速地要求全负荷，即例如通过加速踏板 的快速致动而要求全负荷。这是因为涡轮增压器的压力累积直接取决于例如发动机转速， 从而特别是在更低的转速范围中，产生的压力累积不满足要求(例如全负荷的快速需求)。 特别是在小于2000rpm的低转速，出现了关于涡轮增压器的有利充气行为的优化难度，从 而使例如具有小涡轮和/或压缩机叶轮的涡轮增压器成为优选。因此，涡轮增压器的尺寸直接取决于这些示例性的转换条件。此处，设计涡轮增压 器以便在标称全负荷下提供足够的充气压力，而同时在高于标称全负荷的负荷下具有一定 的裕量。可选地，可以利用在柴油发动机应用中已知的具有可变(涡轮)几何形状(VTG) 的涡轮增压器。然而，由于更高的排气温度，所述类型的涡轮增压器不能与火花点火发动机
一起使用。
发明内容
本发明的目的是指明在引言中所述的内燃发动机类型的方法，其中使用简单的装 置改善涡轮增压器的压力累积，特别是在内燃发动机的快速负荷需求的情况中。根据本发明，所述目的通过具有说明书中所述特征的方法实现。根据本发明的方法有利地至少包括以下步骤记录加速踏板的位置；确定所述加速踏板的位置的变化率；如果所述加速踏板的位置的变化率超过预定的阈值，则产生取决于运行参数的受 控的离合器滑动。本发明基于的知识是离合器被布置在变速器和内燃发动机之间。如果离合器完全 接合，则扭矩从内燃发动机(基本完全地)传递到变速器。如果离合器没有接合，则扭矩不 被传递到变速器。如果离合器处于滑动状态，则变速器没有完全从内燃发动机分离。众所周知，特别是在机动车辆的起动过程中可能发生离合器滑动。就发生在离合 器中的磨损而言，这种离合器滑动非常有害，因此，在离合器滑动的情况下减小了离合器的 使用寿命。因此，众所周知，期望在机动车辆的起动过程中减少离合器的滑动。在本发明中，以相反的方式，故意产生受控的离合器滑动。所述受控的离合器滑动 优选为实施很短的时间段，从而使关于在机动车辆起动过程中的离合器滑动的离合器磨损 仅受到轻微影响或完全不受影响。通过有利地产生的离合器滑动，内燃发动机的转速因而短时间内增大，这是由于 在某种意义上内燃发动机短时间内与变速器分离，或是因为由于离合器滑动，内燃发动机 的扭矩没有完全传递到变速器，因此，内燃发动机的转速因负荷减小而增大。内燃发动机的 更高转速直接导致量值增大的排气流，其作用于涡轮增压器或其涡轮，从而使通过轴连接 到所述涡轮增压器或其涡轮的压缩机同样旋转得更快，同时导致改善的或时序更早的压力 累积，这是由于通过有目标且受控产生的离合器滑动得到了更高的涡轮和压缩机转速。在本发明的上下文中，有利的是受控的离合器滑动根据其滑移率和持续时间而被 调节，所述滑移率和持续时间作为内燃发动机的运行参数的函数。例如，运行参数可以是内 燃发动机的转速、接合的档位、充气压力、(大地的)高度和/或排气温度。运行参数可以使 用(现有的)测量装置记录并例如传递到控制单元，例如内燃发动机的中央控制单元。相 应的程序被优选存储在控制单元中，从而可以产生调节信号，该调节信号可以被传递到以 目标方式调节受控的离合器滑动的离合器控制装置。调节离合器滑动所依赖的所述影响变 量或运行参数显然仅是示例性的并且绝不被认为是限制性的，从而还可以考虑除了那些所 述参数以外的参数。例如，需要说明的是，由于无论在任何情况下内燃发动机在较低档位中均会快速 地增大其转速，因此在空档(即当没有档位被接合时)中或当第一和/或第二档位被接合 时不产生离合器滑动。当较高的档位被接合时，有利的是产生受控的离合器滑动。有利的 是在较高的档位中使滑移率或滑动率(slip rate)和/或滑动持续时间随着档位的增大而 相应地增大，即产生更多的离合器滑动，也就是说，增大了滑移率和/或滑动持续时间。对根据本发明的所述方法有利的是在低转速和/或高档位下产生相应的受控的 离合器滑动。转速范围可以被限制为某些数值。例如，可以设想的是约1300rpm或例如 1500rpm的转速阈值，其中指定在转速阈值以上不应该产生离合器滑动。当转速超过转速阈 值时，尽管产生了离合器滑动，但涡轮增压器可以很缓慢地或一点也不明显地加速。转速阈 值可以被选作各自的涡轮增压器的设计的函数。
例如，如果机动车辆行驶在高海拔的高山路线，即从大地的意义上处于非常高的 海拔，则涡轮增压器将要求非常高的转速以产生与在海平面上相同的充气压力。因此，有 利的是检测机动车辆所处的大地高度，以便将受控的离合器滑动相应地调节到更高的量值 (滑移率和/或持续时间)。充气压力可以被记录作为进一步的运行参数。加速踏板的变化率可能超过预定的 阈值，其在已存在一定的充气压力的同时被检测，从而例如在从中等负荷加速的情况下，可 能利用根据本发明的方法设置相应减小的离合器滑动(滑移率和/或持续时间)。这是因 为，如果在加速踏板位置变化之前内燃发动机运行在例如中等负荷，则进一步的充气压力 累积更快。如果检测到已经累积所需的充气压力，则还可能不需要任何滑动。在这种边界 或转换条件下，根据滑移率和/或滑动持续时间足够相应地减少受控的离合器滑动。受控的故意产生的离合器滑动在例如所谓的内燃发动机预热阶段中是有利的。在 所述运行参数下，有利的是将受控的离合器滑动设置为根据滑移率相应地更剧烈和/或根 据滑动持续时间相应地更长。
本发明的进一步的优选实施例公开在所附权利要求和下述
中。在附图 中图1显示了执行方法的流程图；以及图2显示了描述关于产生的充气压力获得的时间优势的示例性图示。
具体实施例方式图1显示了根据本发明的方法的流程图。该方法始于开始框1。加速踏板的现有位 置被记录在框2中。如果加速踏板移出了测量到的现有位置，则加速踏板的变化率(dPed/ dt)被确定，并且这同样在框2中执行。如果确定的变化率超过了预定的阈值(框加)，例 如可能是加速踏板被快速压下的情况，则该方法继续到框3。如果确定得出变化率位于预定 的阈值以下，则没有离合器滑动产生。运行参数4、5、6、7、8被提供给框3。例如，示例性的参考标记意图表示例如运行参 数，如内燃发动机的转速、接合的档位、现有的充气压力、大地高度和/或排气温度。在框3中，如果加速踏板的变化率大于预定的阈值，则通过利用运行参数，计算受 控的离合器滑动，即要产生的离合器滑动，其根据其滑移率和/或滑动持续时间而取决于 一个或更多个运行参数。框3产生相应的信号，其被传递到例如离合器控制装置，该离合器控制装置产生 所述生成的受控的离合器滑动(框9)。因此，当内燃发动机处于其预热阶段时，可能产生高滑移率和长滑动持续时间的 离合器滑动。如果内燃发动机运行在中等负荷并且加速踏板的变化率超过了预定的阈值， 则可能设置根据滑移率和/或滑动持续时间而减小的离合器滑动。根据本发明的方法或相应的程序可以存储在控制元件中，相应的运行参数或测量 值被提供给所述控制元件。在每种情况下，当检测到加速踏板的变化率超过其阈值时，检查 是否应该产生受控的离合器滑动，并且如果应该产生的话，应该产生什么样的比率和/或持续时间的离合器滑动。例如，如果高档位(如第六档)被接合，并且检测到发动机转速低于1500rpm， 则可以产生离合器滑动，其非常快速地增大发动机转速，即例如在0. 3秒内，增大到近似 ISOOrpm0这增加了排气的流动速度，相应地增加了涡轮增压器的涡轮侧和压缩机侧的转 速，从而同时可以更快地达到例如1750hPa的充气压力。这通过示例方式在图2中进行说明。附图平面中左侧的Y轴表示单位为[hPa]的 充气压力。附图平面中右侧的Y轴显示单位为[rpm]的发动机转速。X轴表示以秒[sec] 为单位的时间。线10意图说明加速踏板的位置。线11以第六档的示例方式显示了根据现有技术 的进行中的发动机转速。线12显示了根据现有技术累积的充气压力。可以清晰地看到，当加速踏板在13处(在线10上)被致动时，发动机转速(线 11)在4秒的时间段内从小于1500rpm增大到1700rpm。充气压力(线12)以连续的方式 在约2. 8秒内缓慢地从IOOOhPa的量值上升到1750hPa的量值。如果现在根据本发明的离合器滑动以受控方式产生，则发动机转速短时间内增 大，即在约0. 3秒内从小于1500rpm的量值到约1800rpm的量值，如线14 (伴随离合器滑动 的发动机转速)所示。这引起了涡轮增压器(涡轮/压缩机)更快的旋转，从而如线15 (伴 随离合器滑动的充气压力进行)所示，充气压力比在现有技术中更迅速地上升，即比在现 有技术中上升更急剧。充气压力仅在2. 1秒后便达到1750hPa的量值。在这方面，利用根 据本发明的方法比利用现有技术早0. 7秒达到示例性的标称充气压力。时间优势在图2中 通过参考标记16说明。然而，产生的离合器滑动仅是短时序的持续时间，从而如通过示例的方式所示，发 动机转速(线14)再次下降到与线11对齐，充气压力明显地保持在相同的水平。
权利要求
1.一种运行机动车辆的内燃发动机的方法，所述内燃发动机具有涡轮增压器，所述机 动车辆的传动系具有至少一个离合器和至少一个变速器，所述方法至少包括以下步骤记录加速踏板的位置；确定所述加速踏板的位置的变化率；以及如果所述加速踏板的位置的所述变化率超过预定的阈值，则产生受控的离合器滑动， 该离合器滑动取决于运行参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中受控产生的所述离合器滑动根据其滑移率和/或 其持续时间被设置为相应的运行参数的函数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中受控产生的所述离合器滑动被设置为运行参 数的函数，所述运行参数包括发动机转速、接合的档位、现有的充气压力、大地高度和/或 排气温度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中如果高档位被接合，则产生所述受控 的离合器滑动，其中在第一和/或第二档位接合和/或处于空档的情况下没有离合器滑动 产生。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述受控的离合器滑动比率和/或持 续时间随着档位的增大而增大。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述内燃发动机的预热阶段中，所 述受控的离合器滑动的比率和/或持续时间而增大。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述内燃发动机从中等负荷加速 时，如果检测到所述加速踏板的所述变化率超过了所述阈值，则所述受控的离合器滑动比 率和/或持续时间而减小。
8. 一种运行机动车辆的内燃发动机的方法，所述内燃发动机具有涡轮增压器，所述机 动车辆具有至少一个离合器、至少一个变速器和加速踏板，所述方法包括 如果所述加速踏板的位置的变化率超过阈值，则响应于运行参数而产生受控的离合器 滑动。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括记录所述加速踏板的位置并且确定所述加速踏 板的位置的变化率，其中所述运行参数包括发动机转速、接合的档位、当前的充气压力、大 地的高度和排气温度中的一个。
10.根据权利要求9所述的方法，其中受控的滑动的滑动比率和滑动持续时间响应于 所述运行参数而变化。
全文摘要
本发明涉及运行机动车辆的内燃发动机的方法，该内燃发动机具有涡轮增压器，该机动车辆的传动系具有至少一个离合器和至少一个变速器。方法包括以下步骤记录加速踏板的位置；确定加速踏板的位置的变化率；以及如果加速踏板的位置的变化率超过预定的阈值，则产生受控的离合器滑动，该离合器滑动取决于运行参数。
文档编号B60W10/06GK102092383SQ20101058587
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月8日 优先权日2009年12月10日
发明者A·布罗伊尔, J·林泽尔, K·P·屈佩尔, K·格瑞瑟, L·施通普 申请人:福特环球技术公司