专利名称：用于机动车辆的行驶控制的方法
技术领域：
本发明涉及用于机动车辆的行驶控制的方法，该机动车辆的动力总成系统包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造为自动化摩擦离合器的起动与换档离合器，和构造为自动化多级换档变速器的行驶变速器，其中，克服驱动马达在行驶期间出现的牵引虚弱，该牵引虚弱在驾驶员的相应于驱动马达的处在可即刻达到的最大力矩之上的期望力矩的功率需求的情况下出现。
背景技术：
在机动车辆中越来越频繁地使用带有至少一个作为起动与换档离合器的自动化摩擦离合器的自动化多级换档变速器，在该多级换档变速器的情况下，档位选择、换档过程 的触发、档位级别的挂入与挂出以及摩擦离合器的接合与断开自动地，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。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、具有特殊的负载构建特性的柴油马达。如在未预先公开的、其中公开了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中详细阐释的那样，涡轮增压的内燃机可以即刻地，也就是说伴随着高的转矩梯度，仅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。当驾驶员的由行驶踏板偏转给出的功率需求要求位于进气力矩之上的马达力矩时，基于可即刻达到的马达力矩限制到进气力矩上的界限，由此在涡轮增压的内燃机的情况下在增压边界转速下方记录了明显的、通常称为涡轮迟滞的牵引虚弱。为了避免或者至少减弱不希望的涡轮迟滞，虽然多种技术解决方案是被公知的，例如用于改善废气涡轮增压器的响应表现的可调节的涡轮机几何尺寸或者用于在低马达转速的情况下升高增压压力的附加装置、如可机械式驱动的压缩机、可电气式驱动的附加压缩器或者废气涡轮增压器的传动轴的机械式的或电气式的驱动装置。但这种装置相对地耗费和昂贵，升高了结构空间需求并且显示出针对内燃机运行的升高的干扰潜势，从而经常被放弃。特别是在经加载的商用车辆的大多伴随着高马达负载，也就是说伴随着在进气力矩之上的马达力矩行来执行的上山行驶的情况下，当驾驶员短时间地松开行驶踏板或者明显地降低行驶踏板位置，例如用来避免碰撞到前面缓慢行驶的机动车辆时，那么例如会出现带有驱动马达牵引虚弱的行驶状况。那么如果行驶踏板位置进而驾驶员的功率需求再次明显升高，例如因为在前面缓慢行驶的机动车辆转弯了或者可以被超过，那么增压压力和驱动马达的马达转速会如下程度地下降，即该驱动马达不再能够即刻达到之前调整出的高马达力矩，但短时间地可最大达到的进气力矩不够用于克服行驶阻力。
在这种行驶状况中，驱动马达的牵引虚弱可以通过换档到较低的档位或者通过由静止状态的或由小的滚动速度的起动来消除。但为了减档，必须提供如下的较低的档位，该较低的档位特别是在较轻的商用车辆中基于有关的多级换档变速器的少量的档位而经常不存在。此外，不允许行驶阻力(滚动阻力+斜坡阻力)过高，因为否则在换档造成的牵引力中断期间过于强烈地迟滞机动车辆，并且在任何情况下都需要由静止状态的起动。但由静止状态起动与舒适度丧失和摩擦离合器的高的热力负载和机械负载关联，并且也许例如在复杂的地形中行驶的情况下根本是不再可能的。当驾驶员意欲加速，但驱动马达的可即刻达到的进气力矩对此不足够，也就是说不可能加速(进气力矩=行驶阻力力矩)或者仅非常低的加速是可能的(存在与用于加速的进气力矩相比非常小的剩余力矩)时，可以在伴随低的马达负载和低的马达转速的行驶的情况下获得带有驱动马达的牵引虚弱的其它的行驶状况。在这种行驶情况中，虽然也可以通过减档来消除驱动马达的牵引虚弱，但是在忍让之前提到的风险和缺点的条件下。为了克服涡轮增压的内燃机的在机动车辆的另外的运行状况中出现的牵引虚弱已经提出了多种适合的方法。例如，由DE 102 34 428 Al公知用于机动车辆的起动控制的相应的方法，该机动车辆的动力总成系统包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造 为液压动态转矩变换器的起动元件和构造为行星齿轮自动变速器的行驶变速器。这种已公知的方法设置如下，即在起动过程中，针对很短的时间段滑差地运行自动变速器的负载引导的摩擦换档元件(换档离合器或者换档制动器)，从而使得内燃机可以通过升高的马达转速来构建升高的起动力矩。在US 6 692 406 B2中描述了用于机动车辆的换档控制的相应的方法，该机动车辆的动力总成系统包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造为自动化摩擦离合器的起动与换档离合器，和构造为自动化多级换档变速器的行驶变速器。这种已公知的方法设置如下，即在加档的情况下在满负载下将内燃机以如下方式操控，即在换档过程期间，要么通过升高废气能量要么通过保持废气涡轮增压器的转速来维持增压压力，进而可以在换档过程结束时构建足够高的马达力矩。但基于不同的运行状况和另外的技术上的必要条件，这两种提到的方法不能顺利地转移到当前的问题上。
发明内容
因此，本发明基于如下任务，即，提出用于前面提及的类型的机动车辆的行驶控制的方法，用该方法可以在不执行减档或由静止状态起动的情况下克服驱动马达在行驶期间出现的牵引虚弱。依据本发明，结合权利要求I的前序部分的特征通过如下方式来解决这个任务，即首先将摩擦离合器打开直至过渡到滑差运行中，更确切地说，如下长时间地打开，即，直到驱动马达已加速至增压边界转速Ik min或者略处在增压边界转速％ min之上的马达转速nM、即ηΜ=η^η ;ηΜ=η^η+Λ nM，并且在摩擦离合器的滑差运行结束前，在尽可能恒定的马达转速nM ^ nL min的情况下，将驱动马达于是负载至邻近满负载力矩MvJr^>)。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，本发明从自身已公知的机动车辆、特别是商用车辆出发，该机动车辆的动力总成系统包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造为自动化摩擦离合器的起动元件和构造为自动化多级换档变速器的行驶变速器。在这种机动车辆中可以在行驶期间出现驱动马达的牵引虚弱，该牵引虚弱如下地表述，即通过行驶踏板位置给出的驾驶员的功率需求相应于驱动马达的不可即刻达到的期望力矩Mstjll，也就是说，该期望力矩位于驱动马达的可即刻达到的最大力矩Mniax之上。为了在没有减档和没有由静止状态起动的情况下可以克服驱动马达的该转矩虚弱，依据本发明的方法设置如下，即将摩擦离合器打开直至进入滑差运行中，从而使得驱动马达至少加速直至增压边界转速％ min，从该增压边界转速开始，废气涡轮增压器可以构建较高的增压压力并且驱动马达由此可以构建较高的马达力矩Mm。超出增压边界转速IiL min的大约SOmirT1至IOOmirT1的有可能的转速升高ΛηΜ用作用于抵消信号不准确性和干扰的控制余量，通过该控制余量可以避免马达转速ηΜ下降到增压边界转速Ik min之下并且可以避免由此引起的马达力矩Mm回落到进气力矩Ms。接下来，在摩擦离合器的滑差运行结束前，依据根据本发明的方法，在尽可能恒定 的马达转速(nM ^ nL fflin)的情况下通过摩擦离合器的相协调的闭合和驱动马达的马达功率的升高将马达力矩Mm升高至满负载力矩MvL(IlLjlin)。由此，依赖于驱动马达的动态运行特征提供升高的马达力矩MM=MvJrk min)，利用该升高的马达力矩克服驱动马达的转矩虚弱，并且该升高的马达力矩在大多数运行状况中足够用于在没有减档或由静止状态起动的情况下继续行驶。表现内燃机动态运行特征的数据可以要么直接从马达控制器要么从变速器控制器的数据存储器获悉。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。通过存取这种经更新的数据，用于行驶控制的本方法也自行地适配机动车辆的或者说驱动马达的经改变的运行特征。关于摩擦离合器的滑差运行的结束，三种变体基本上是可能的，所述三种变体在行驶舒适度、摩擦离合器的热力负载和在最后可达到的马达力矩Mm上相互区别。依据第一种方法变体设置如下，即通过摩擦离合器的进一步闭合和/或通过对马达控制的干预将马达转速nM下降到变速器输入转速neE (nM=nGE, nM < nL min)并且于是将摩擦离合器完全闭合。如果当前的马达力矩ΜΜ(η ηαη)明显位于驱动马达的期望力矩札心之上(MM(%min) >> Mstjll),那么优选地使用的这种方法变体虽然与视为不舒适的、到正常行驶运行中(伴随闭合的摩擦离合器)的突然的过渡相联系，但它基于缩短的滑差阶段而导致摩擦离合器的非常少的热力负载。如果当前的马达力矩ΜΜ(η ηαη)尽可能地相应于驱动马达的期望力矩Mstjll或者略位于该期望力矩之上(ΜΜ(η^) ^ Mstjll),那么优选地使用第二方法变体，而在该方法变体中设置如下，即将驱动马达保持当前的马达转速( = .)并且将摩擦离合器保持当前的开度，直到在摩擦离合器上、在该摩擦离合器的输入侧和输出侧之间已出现同步运转(nM=nGM),并且于是将摩擦离合器完全闭合。基于恒定保持的马达转速( = min)，在这种方法变体的情况下获得尽可能平稳的和由此到正常行驶运行中的舒适的过渡。但获得导致摩擦离合器的升高的热力负载的延长的滑差阶段。
在第三种方法变体中设置如下，即通过马达功率的升高和摩擦离合器的进一步闭合将驱动马达调整到较高的马达转速( > rk—min)和较高的马达力矩(Mm > MVL(nL fflin))并且保持在那里，直到在摩擦离合器上、在该摩擦离合器的输入侧和输出侧之间出现同步运转(nM=neM)，并且于是将摩擦离合器完全闭合。如果当前的马达力矩ΜΜ(η^)明显位于驱动马达的期望力矩Mstjll之下(Mm(Ik min) << Mstjll),那么优选地应用这种方法变体。也在这种方法变体的情况下获得尽可能平稳的和到正常行驶运行中的舒适的过渡，但也获得伴随摩擦离合器的升高的热力负载的进一步延长的滑差阶段。为了识别驱动马达的存在的或直接即将来临的牵引虚弱和由此为了触发依据本发明的方法，可以单独地或者相互组合地检验不同的判断标准。因此可以由如下情况识别出驱动马达的存在的或直接即将来临的牵引虚弱，即:当前的马达力矩Mm小于或等于驱动马达的进气力矩Ms (Mm ( Ms)、当前的马达转速nM小于驱动马达的增压边界转速min (nM < nL fflin),并且驱动马达的期望力矩Mstjll位于驱动马达的进气力矩Ms之上(Mstjll > Ms)。 同样可以由如下情况识别出驱动马达的存在的或直接即将来临的牵引虚弱，SP 当前的行驶阻力力矩Mfw大于驱动马达的可即刻调用的最大力矩Mmax(MFW > Mmax)，并且驱动马达的期望力矩Mstjll位于当前的行驶阻力力矩Mfw之上(Mstjll > Mfw)。也可以由如下情况识别出驱动马达的存在的或直接即将来临的牵引虚弱，即驱动马达的当前的增压压力&小于针对增压压力构建、由废气涡轮增压器标定的增压压力边界值PL—min (Pl < PL—min)，并且驱动马达为了产生期望力矩Mstjll (Msoll > Ms)需要位于增压压力边界值P^niin之上的增压压力(PL ^ PL_min)°此外有意义的是，依赖于确定的特定车辆的、特定环境的和特定应用的判断标准地执行本方法。因此例如如下是适宜的，S卩，通过依据本发明的行驶控制事先获知可达到的马达力矩I (nM)，并且当可达到的马达力矩Mvl (nM)至少相应于当前的行驶阻力力矩Mfw(Mvl(Hm) SMfw)时，才执行依据本发明的行驶控制。即如果通过本方法可达到的马达力矩MVL(nM)位于行驶阻力Mfw之下(MvJnM) <MFW)，那么这导致机动车辆的减速，从而使得在这种情况下减档或者由静止状态起动是不可避免的并且因此使得依据本发明的行驶控制的执行没有意义。在这种做法的情况下，通过依据本发明的行驶控制可达到的马达力矩MM(nM)可以由驱动马达的满负载特性曲线出发为了这个目的简化地确定为在当前的马达转速nM的情况下的可调整出的满负载力矩MVl (nM)。特别地，在最后提到的两个方法变体的情况下，基于长的滑差阶段，摩擦离合器的热力负载相对地高并且因此会超过所允许的负载边界。因此如下是有意义的，即预先获知摩擦离合器的由依据本发明的行驶控制所引起的热力负载，并且当摩擦离合器的热力负载不超过预先给出的负载边界值时，才执行依据本发明的行驶控制。依据本发明的行驶控制的激活或者不激活也可以依赖于当前挂入的档位来做。因此可以如下地设置，即当当前挂入的档位不超出预先规定的最大档位时，才执行依据本发明的行驶控制。通过最大档位来限制依据本发明的方法的应用可以例如用于界限摩擦离合器的负载。
但特定档位的判断标准也可以在于如下，即当没有较低的档位可供减档支配时，才执行依据本发明的行驶控制。这就是如下的情况，即当当前挂入的档位已经是多级换档变速器的最低档位(第一档位)时，或者当基于干扰不能换档到较低的档位中时。在这种情况中，依据本发明的方法由此形成针对如下情况的应急方法，即，减档不可能。其它的特定档位的判断标准可以在于如下，即当当前挂入的档位相应于在基本上由车辆质量、行驶道路坡度和行驶道路状况确定的当前的运行条件和环境条件下所设置的起动档位时，才执行依据本发明的行驶控制。也在这种情况中，依据本发明的方法形成应急方法，利用该应急方法来避免关于行驶舒适度和离合器磨损的不利的由静止状态起动。同样可以设置如下，即当减档在当前的运 行条件和环境条件下，也就是说基于高的滚动阻力和斜坡阻力会导致车辆静止状态和接下来的起动时，才执行依据本发明的行驶控制。由此，在这种情况中，依据本发明的方法同样形成应急方法，利用该应急方法可以避免在艰难的条件下的，例如在复杂的地形中的起动进而避免机动车辆的有可能的停滞。用于激活依据本发明的方法的其它的判断标准可以在于如下，即当行驶踏板位置已达到或者超过预先规定的边界位置时，才执行依据本发明的行驶控制。例如，行驶踏板的这个边界位置可以例如涉及通常触发减档的强制降档位置。用这个判断标准确保仅在驾驶员的高的功率需求的情况下激活依据本发明的行驶控制。最后可以设置如下，即当该依据本发明的行驶控制作为特定车辆的或者特定使用的特殊功能来释放或者说解锁时，才执行该行驶控制。因此例如如下是可能的，即依据本发明的行驶控制仅在确定的使用车辆、如消防车辆、救援车辆和军用车辆中可利用或者说解锁，或者仅可以针对特殊用途、例如道路以外的行驶而被解锁，但在标准车辆中或者说在正常行驶运行中不可供支配或者说关闭。
为了阐明本发明，给说明书附加带有实施例的图示。其中图I在马达特性曲线族中示出涡轮增压的内燃机在行驶期间出现的牵引虚弱的依据本发明的消除；图2示出用于图I中的例子的重要的转速分布和转矩分布；图3示出涡轮增压的内燃机的马达动态特性曲线族；图4a根据图4示出在马达转速在增压边界转速之下引导的情况下(ηΜ<ι^>)的、内燃机的转矩构建；图4b根据图4示出在马达转速在增压边界转速之上引导的情况下(nM > Ik min)的、内燃机的转矩构建。
具体实施例方式商用车辆的当前假定的动力总成系统包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造为自动化摩擦离合器的起动与换档离合器和构造为自动化多级换档变速器的行驶变速器。多级换档变速器在输入侧可经由摩擦离合器与内燃机的传动轴(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(车桥差速器)连接。在内燃机上布置有至少一个附属机组和必要时至少一个在驱动侧的取力装置，它们在经驱动的状态中减少可由内燃机在摩擦离合器上给出的和可用于驱动机动车辆的马达力矩Mm。此外，在多级换档变速器或车桥变速器上可以布置有其它在从动侧的取力装置，这些取力装置在经激活的状态中进一步减少经由摩擦离合器导入到多级换档变速器中的马达力矩Mm,从而使得在行驶运行中提供针对克服行驶阻力和获得至少最小的行驶加速度的相应减少的转矩。由此，内燃机必须在行驶运行中产生如下马达力矩Mm并且可以在摩擦离合器上给出该马达力矩，该马达力矩扣除针对附属机组和在从动侧的取力装置的驱动力矩后是足够的，以便能够达到可接受的行驶加速度。为此，由摩擦离合器传递的马达力矩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系统效率减少的到多级换档变速器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行驶加速度。本发明提出如下方法，用该方法来克服行驶期间出现的驱动马达的牵引虚弱(该牵引虚弱在驾驶员的相应于位于可即刻达到的最大力矩Mmax上方的驱动马达的期望力矩Mstjll的和通过行驶踏板位置给出的功率需求的情况下出现)，而对此不必执行减档或由静止 状态的起动。为此，构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达的动态运行特征是有意义的，这些动态运行特征可由DE 10 2008 054 802. 2所公知的马达动态特性曲线族获知，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3中画出。在图3中于转矩转速图表中示出的马达动态特性曲线族含有内燃机的可即刻调用的最大力矩Mmax和最大的力矩梯度(dMM/dt)max，利用该力矩梯度，可最快可能地达到内燃机的可即刻调用的最大力矩Mmax，各作为当前的马达力矩Mm和当前的马达转速nM的函数(Mmax=f (Mm, nM)，(dMM/dt)max=f (Mm, nM))。马达动态特性曲线族通过内燃机的稳定的满负载转矩特性曲线MvJnM)，零力矩线(Mm=O),空转转速nidle和极限转速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)和内燃机的增压边界转速Ik 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Ik min的第一运行区域A中(O彡Mm < Ms,nidle彡nM < nLjlin),内燃机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)。因为进气力矩坞在该区域中恒定(Ms=常数)，所以内燃机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，在这个区域中也可以通过唯一的值描述在运行区域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I^min之上的第二运行区域B中(O彡Mm < Ms,nL min彡nM彡nlim),内燃机的可即刻调用的最大力矩Mniax(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在这个运行区域中也具有恒定的分布(Ms=常数)，所以内燃机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来描述。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Ik min之上的第三运行区域C中(Ms彡Mm < Mvl (nM)，nL min彡nM彡nlim),马达力矩Mm直至稳定的满负载转矩特性曲线(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=常数之上和处于增压边界转速Ik min之下的第四运行区域D中(Ms彡Mm < MVL(nM)，nidle彡nM <化―min)，没有马达转速nM超过增压边界转速Ikmin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)。在满负载转矩特性曲线MvJnM)的上方可以限定在正常行驶运行中不可达到的和由此不重要的运行区域E。不希望的、但技术上可实现的运行区域F处在该满负载转矩特性曲线MvJnM)和空转转速nidle之下，内燃机可以由位于空转转速nidle邻近的马达转速nM出发，例如通过摩擦离合器的快速闭合，鉴于其运行特性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熄火的危险。 此外，可以限定直接位于满负载转矩特性曲线Mv>m)下方的邻近区域为额外的运行区域V，在该运行区域中，内燃机低于满负载地，即沿着满负载转矩特性曲线MvJnM)，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。针对这里观察的行驶状态，其中，应引导驱动马达由处于增压边界转速I^min之下的马达转速％到处于增压边界转速％—min之上的马达转速％以及由处于进气力矩Ms之下的马达力矩Mm到处于进气力矩Ms之上的马达力矩Mm，相应地可以确定，当马达转速nM保留在增压边界转速Ik min之下时，该驱动马达即刻地，也就是说，伴随着高的力矩梯度dMM/dt，仅可以被负载到进气力矩Ms为止。在图3的部分图(a)中的力矩分布MM(t)中和在图4a的时间分布中极为简化地示出这种关系。针对该行驶控制同样地可以确定，为了即刻调整出处在进气力矩Ms之上的马达力矩Mm，必须将驱动马达加速超过增压边界转速Ik min，也就是说必须由运行区域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Ik min之上，即使还带有较低的力矩梯度dMM/dt，马达力矩Mm的进一步快速升高才是有可能的。在图3的部分图(b)中的力矩分布MM(t)中和在图4b的时间分布中极为简化地示出这种关系。依据本发明，在用于行驶控制的本方法中设置如下，即消除驱动马达的牵引虚弱依赖该驱动马达的动态运行特征以如下方式进行，即首先将摩擦离合器打开直至过渡到滑差运行中，直到驱动马达已加速直至增压边界转速％ min或者略位于增压边界转速min之上的马达转速nM (nM=nL min ；nM=nLjlin+ Δ ηΜ)0然后接下来,在摩擦离合器的滑差运行结束前，在尽可能恒定的马达转速(nM ^ Ik min)的情况下，通过马达功率的相应的升高和通过摩擦离合器的与之相协调的闭合将驱动马达负载至邻近满负载力矩MvJrk min)。在图I中在依据图3的马达动态特性曲线族中和在带有马达转速nM、变速器输入转速neE和马达力矩Mm的各自的时间分布的图2a和图2b中示出内燃机的相应转速引导和转矩引导的三种变体。在时间点t0”，从带有高的马达力矩Mm和相对低的马达转速nM的行驶运行状态出发(运行点P2),通过降低行驶踏板位置或者松开行驶踏板来明显地减少驾驶员的功率需求，从而使得在尽可能恒定的马达转速nM的情况下将马达力矩Mm下降到进气力矩Ms之下直至时间点to’(运行点P。)。
于是，如果驾驶员短时间之后(在时间点t0)通过相应的行驶踏板操纵将功率需求再次升高到原来的水平或者超出此水平，驱动马达能够基于它的动态运行特征短时间地，也就是说伴随高的力矩梯度dMM/dt，仅升高直至进气力矩Ms (运行点P1、时间点tl)。马达力矩Mm到在运行点P2中的先前水平的用虚线画入图I中的升高于是是不可能的，从而使得通常情况下会要求与牵引力中断相联系的减档或者甚至由静止状态的起动。最晚在这种运行状况中激活依据本发明的方法，以便在不执行减档或由静止状态的起动的情况下克服驱动马达的牵引虚弱。为此，首先在时间点tl将摩擦离合器打开直至过渡到滑差运行中，由此将驱动马达加速直至超过增压边界转速& min (运行点P/、时间点tl’)。接着，在尽可能恒定的马达转速(nM ^rk min)的情况下，通过马达功率的相应升高和通过摩擦离合器的与之相协调的闭合将驱动马达负载至邻近满负载力矩MvJr^>)(运行点P/’、时间点t2)，其中，在此期间地马达力矩Mm在时间点tl”超出行驶阻力力矩Mfw并且因此加速机动车辆和多级换档变速器的输入轴，也就是说提高了变速器输入转速neE。
伴随着到达接近满负载力矩Mvl (Ik min)的运行点P/’获得三种可能性，用来结束摩擦离合器的滑差运行和过渡到正常行驶运行中。在相对不舒适的、但热力地仅低地负载摩擦离合器的第一个方法变体中，通过摩擦离合器的进一步闭合和/或通过对马达控制的干预将马达转速nM下降到变速器输入转速 nGE ( nM_n GE，nM〈 nL—min )，由此，减少马达力矩Mm (Mm < MVL(nL min))并且将马达转速nM下降到增压边界转速I^min之下(nM < Ikmin)(运行点P2’、时间点t3)。接着，将摩擦离合器完全闭合并且过渡到正常的行驶运行控制中。在舒适的、但热力地高负载摩擦离合器的第二个方法变体中，将驱动马达保持当前的马达转速UM=Ik min)并且将摩擦离合器保持当前的开度，直到在摩擦离合器上已出现同步运转(nM=neM)，并且接下来摩擦离合器完全闭合(运行点P2”、时间点t3’)。在同样舒适的、但热力地还很高负载摩擦离合器的第三个方法变体中，通过马达功率的升高和摩擦离合器的进一步闭合将驱动马达调整到较高的马达转速(nM > nL fflin)和较高的马达力矩(Mm > MVL(nL fflin))(运行点P/”、时间点t2’)并且保持在那里，直到在摩擦离合器上已出现同步运转(nM=neE)(运行点P2”’、时间点t3”)，此后将摩擦离合器完全闭合。可以特定车辆地或特定应用地固定地预先给出或者依赖于当前的运行参数、尤其是依赖于在运行点P1 ”中存在的马达力矩(ΜΜ=Μν (Ik min))与由驾驶员所需求的期望力矩凡。^的关系地选择所使用的方法变体。附图标记列表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M转矩Mfw 行驶阻力力矩
Mm马达力矩Mmax最大力矩Ms进气力矩Msoll期望力矩Mvl满负载力矩η转速nGE变速器输入转速nidle空转转速 Ikmin增压边界转速nlim极限转速nM马达转速P压力pL增压压力pLmin增压压力边界值P。运行点P1运行点P/运行点P1 ”运行点P1 ”’运行点P2运行点P2 ’运行点P2’’运行点P2 ”’运行点t时间t0时间点t0’时间点t0”时间点tl时间点tl’时间点tl”时间点t2时间点t2’时间点t3时间点t3’时间点t3”时间点V运行区域ΔηΜ转速升高
权利要求
1.用于机动车辆的行驶控制的方法，所述机动车辆的动力总成系统包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造为自动化摩擦离合器的起动与换档离合器和构造为自动化多级换档变速器的行驶变速器，其中，克服所述驱动马达在行驶期间出现的牵引虚弱，所述牵引虚弱在驾驶员的相应于所述驱动马达的位于能即刻达到的最大力矩(Mmax)之上的期望力矩(Mstjll)的功率需求的情况下出现，其特征在于，首先将所述摩擦离合器打开直至过渡到滑差运行中，然后将所述驱动马达加速直到增压边界转速(Ik min)或者略位于增压边界转速(nL min)之上的马达转速(nM) (nM=nL min ；nM=nL min+ Δ ηΜ),并且在所述摩擦离合器的所述滑差运行结束前，在尽可能恒定的马达转速(ηΜ Ik min)的情况下将所述驱动马达于是负载至邻近满负载力矩(MVl (%>))。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过所述摩擦离合器的进一步闭合和/或通过对马达控制的干预将马达转速(nM)下降到变速器输入转速(neE) (nM=nGE,nM < Iiljlin)并且于是将所述摩擦离合器完全闭合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当当前的马达力矩(ΜΜ(η^))明显位于所述驱动马达的期望力矩(Mstjll)之上(MmOil min) > Msoll)时，执行带有权利要求2的特征的 所述方法。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，将所述驱动马达保持当前的马达转速(nM=nLfflin)并且将所述摩擦离合器保持当前的开度，直到在所述摩擦离合器上已出现同步运转(nM=neM)，并且于是将所述摩擦离合器完全闭合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当当前的马达力矩(Mm(Ikmin))尽可能地相应于所述驱动马达的期望力矩(Mstjll)或者略位于所述期望力矩之上((ΜΜ(η^)彡Msoll)时，执行带有权利要求4的特征的所述方法。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过马达功率的升高和所述摩擦离合器的进一步闭合将所述驱动马达调整到较高的马达转速(nM > min)以及较高的马达力矩(Mm> MVL(nL fflin))并且保持在那里，直到在所述摩擦离合器上已出现同步运转(nM=neE)，并且于是将所述摩擦离合器完全闭合。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当当前的马达力矩(ΜΜ(η^))明显位于所述驱动马达的期望力矩(Mstjll)之下(Μμ(α min) < Msoll)时，执行带有权利要求6的特征的所述方法。
8.根据权利要求I至7之一所述的方法，其特征在于，由如下情况识别出所述驱动马达的存在的或直接即将来临的牵引虚弱，即当前的马达力矩(Mm)小于或等于所述驱动马达的进气力矩(Ms) (Mm <MS)、当前的马达转速(nM)小于所述驱动马达的增压边界转速( fflin) (nM < Ik min),并且所述驱动马达的期望力矩(Mstjll)位于所述驱动马达的进气力矩(Ms)之上(Msq11 > Ms)。
9.根据权利要求I至8之一所述的方法，其特征在于，由如下情况识别出所述驱动马达的存在的或直接即将来临的牵引虚弱，即当前的行驶阻力力矩(Mfw)大于所述驱动马达的能即刻调用的最大力矩(Mmax) (Mfw > Mfflax),并且所述驱动马达的期望力矩(Mstjll)位于当前的行驶阻力力矩(Mfw)之上(Mstjll > MfwX
10.根据权利要求I至9之一所述的方法，其特征在于，由如下情况识别出所述驱动马达的当前的或直接即将来临的牵引虚弱，即所述驱动马达的当前的增压压力( )小于针对增压压力构建、由废气涡轮增压器标定的增压压力边界值(Puin) (pL < Pbin)，并且所述驱动马达为了产生期望力矩(Mstjll) (Msoll > Ms)需要位于增压压力边界值(Pl—min)之上的增压压力(Pl彡Pl>)。
11.根据权利要求I至10之一所述的方法，其特征在于，预先获知由依据本发明的行驶控制能达到的马达力矩(Mu(nM))，并且当能达到的马达力矩(Mu(nM))至少相应于当前的行驶阻力力矩(Mfw) (MVL(nM)彡Mfw)时，才执行根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将通过依据本发明的行驶控制能达到的马达力矩(MM(nM))由所述驱动马达的满负载特性曲线出发确定为在当前的马达转速(nM)的情况下能调整出的满负载力矩(MvJnM))。
13.根据权利要求I至12之一所述的方法，其特征在于，预先获知所述摩擦离合器的由依据本发明的行驶控制引起的热力负载，并且当所述摩擦离合器的热力负载不超过预先给出的负载边界值时，才执行根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制。
14.根据权利要求I至13之一所述的方法，其特征在于，当当前挂入的档位不超过预先规定的最大档位时，才执行根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制。
15.根据权利要求I至14之一所述的方法，其特征在于，当没有较低的档位能供减档支配时，才执行根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制。
16.根据权利要求I至15之一所述的方法,其特征在于，当当前挂入的档位相应于在当前的运行条件和环境条件下所设置的起动档位时，才执行根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制。
17.根据权利要求I至16之一所述的方法，其特征在于，当减档在当前的运行条件和环境条件下会导致车辆静止状态和接下来的起动时，才执行根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制。
18.根据权利要求I至17之一所述的方法，其特征在于，当行驶踏板位置已达到或者超出预先规定的边界位置时，才执行根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制。
19.根据权利要求I至18之一所述的方法，其特征在于，当根据权利要求I至7中的至少一个所述的行驶控制作为特定车辆的或者特定使用的特殊功能来释放时，才执行所述行驶控制。
全文摘要
本发明涉及用于机动车辆的行驶控制的方法，该机动车辆的动力总成系统包括构造为涡轮增压的内燃机的驱动马达、构造为自动化摩擦离合器的起动与换档离合器和构造为自动化多级换档变速器的行驶变速器，其中，克服驱动马达在行驶期间出现的牵引虚弱，该牵引虚弱在驾驶员的相应于驱动马达的位于可即刻达到的最大力矩(Mmax)之上的期望力矩(Msoll)的功率需求的情况下出现。为了避免减档或者由静止状态起动，依据本发明的方法设置如下，即首先将摩擦离合器打开直至过渡到滑差运行中，然后将驱动马达加速直到增压边界转速(nL_min)或者略位于增压边界转速(nL_min)之上的马达转速(nM)(nM=nL_min；nM=nL_min+ΔnM)，并且在摩擦离合器的滑差运行结束前，在尽可能恒定的马达转速(nM≈nL_min)的情况下将驱动马达于是负载至邻近满负载力矩(MVL(nL_min))。
文档编号F02D41/00GK102858613SQ201180020324
公开日2013年1月2日 申请日期2011年3月2日 优先权日2010年4月22日
发明者罗兰·梅尔 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司