通过与多内燃机耦合连接的电动机的发电机调节器确定内燃机的运行状态的制作方法

文档序号:17437266发布日期:2019-04-17 04:17阅读:247来源:国知局
通过与多内燃机耦合连接的电动机的发电机调节器确定内燃机的运行状态的制作方法

本发明涉及一种用于确定与机动车的内燃机的离合器耦合连接的传动系的离合器状态的方法,以及一种计算机程序和用于执行计算机程序的计算单元。



背景技术:

为了调节车辆中的车载电压,可以使用电动机,特别是他励电动机。它们具有调节器,该调节器根据车载电压调节电动机的励磁电流。这种类型的机器由de102012204751a1已知。

此外,已知的是,在发动机控制设备内检测内燃机的运行状态,该设备基于自身的调节预先规定值识别运行状态,并且通过适当的接口将相关于内燃机的相应运行状态的相应的预先规定值提供给电动机的调节器。内燃机的运行状态的分散识别,特别是将内燃机与机动车的传动系连接的离合器的离合器状态的分散识别,也可以通过用于控制和致动离合器的控制和调节装置来识别。这种类型的离合器识别例如由de102009046495a1已知。原则上,希望这样地运行电动机(该电动机尤其可以作为发电机和/或电动机运行并且与内燃机作用连接),使得内燃机的运行不会受到电动机运行的不利影响。为此,有必要识别内燃机的关键运行情况,特别是识别这样的情况,在该情况中,将内燃机与传动系连接的离合器的离合器状态被改变,并且在电动机的调节时相应地加以考虑。然而,这种识别目前仅能在外部例如通过发动机控制装置或者用于控制离合器的致动的上述控制和调节装置实现,其中,由此识别的离合器状态相应地必须被转发给电动机的调节器,以用于电动机的调节。

然而,这些方法非常复杂的,因为必须首先在外部识别或测定相应的离合器状态,所测定的离合器状态被传输至电动机的调节器,并且接下来,如果需要,调节器在电动机上执行对应于相应的离合器状态的相应的调节预先规定值。

此外,必须始终存在并保持调节器和发动机控制设备之间的通信连接,以便能够对电动机进行相应的调节。因此,也许希望预期的是,运行状态的识别,特别是内燃机的离合器状态的识别不基于发动机控制设备的调节预先规定值或者不基于离合器的控制和调节装置的调节预先规定值,而是基于客观状态变量或直接基于电动机的测量变量,其描述相应的离合器状态。

离合器状态基本上是这样的状态,在该状态时内燃机借助于离合器与传动系退耦和/或与离合器耦合。这些状体通常是过渡状态,其中在退耦状态下,可以进行变速器的升档或降档,并且在相应的换挡过程之后,发动机通过重新耦合再次与传动系连接。升档通常被理解为在变速器内从小传动比大传动比的档位变换,而降档被理解为具有大传动比的档位向具有小传动比的档位变换。



技术实现要素:

在此,提出了一种用于确定与内燃机的离合器耦合连接的机动车传动系的离合器状态的方法,以及一种用于执行具有独立权利要求的特征的方法的计算单元和计算机程序。有利的设计方案以及以下描述是从属权利要求的主题。

本发明的优点

该方法用于确定与内燃机的离合器耦合连接的机动车的传动系的离合器状态,其中该方法优选地由计算单元执行,特别是通过用于耦合连接到内燃机的电动机的调节器执行。

为了实施该方法,在第一方法步骤中,测定与内燃机的转速相关的转速的时间曲线。在此,转速可以是内燃机的转速,也可以是与其直接相关的转速,例如耦合连接到内燃机的电动机的转速。

转速的测定或者内燃机的转速的时间曲线的测定例如可以通过转速传感器确保,该转速传感器在内燃机的曲轴处获取转速信号。然而,优选的是,内燃机的转速由其与内燃机耦合连接的电动机的转速确定。电动机可以由内燃机驱动,其中电动机与内燃机固定连接,并且可以例如通过皮带传动装置连接到曲轴。因此,电动机的转速与内燃机的转速呈固定比例。因此,可以执行确定电动机内的转速的时间曲线的第一方法步骤,其中电动机的转速优选地由电动机的至少一个相位信号的时间曲线确定。当前,相位信号是电动机的定子侧的相绕组中的至少一个的多个相电压和/或多个相电流中的至少一个,特别是相对于固定参考电位,例如地电位来测量。还可以理解,即可选地或附加地,可以提出借助于转速传感器来测定电动机的转速的曲线,该转速传感器或者布置在内燃机上,用于直接测量转速的转速曲线,或者间接地与电动机作用连接。

在另一方法步骤中,由内燃机的转速的时间曲线测定由内燃机引起的至少一个转速模式,该时间曲线具有叠加转速平均值的时间曲线的振荡,该振荡具有至少一个幅度。内燃机的转速平均值在此同样由可确定的时间间隔内的转速的时间曲线确定,该时间间隔通常包括几个振荡周期。可确定的时间间隔可以由瞬时转速的一定数量的振荡周期产生,但是应该具有至少一个这样的振荡周期,该振荡周期由内燃机的气缸的压缩和减压和/或工作冲程引起。

在另一方法步骤中,然后当在另一时间间隔内测定到内燃机的转速的特性变化和检测到幅度的特性行为时,推定出离合器状态。已经认识到,离合器过程,尤其是在单离合器时的离合器过程是可以识别的,即在特征化的观察时间段(其在时间上包括相应的离合器过程)内不仅可测量性地改变转速振荡的幅度,而且可测量性地改变转速变化的梯度。在相应的离合器过程期间,由于未操作加速器踏板而发生牵引力中断,这导致发动机转速通常以相当陡峭的梯度下降到内燃机的怠速转速。在这种状态下,没有对内燃机的扭矩需求,这就是为什么内燃机的点火和喷射通常在下降转速朝向怠速控制的转速带的时间范围内停用的原因。在这种状态下仅通过发动机摩擦力矩确定内燃机的负荷,发动机摩擦力矩尤其是由气缸的压缩和减压引起的。由于内燃机的扭矩输出通常不会在离合器过程中发生,一方面可以识别出转速振荡的幅度的明显减小,因为幅度水平通常与内燃机的输出扭矩成比例。

另外,考虑到在怠速带方向上的转速的急剧倾斜的梯度,另一个标准是,结合幅度水平的特性变化,允许可靠地检测离合器状态。与离合器状态相关的转速或幅度的特性行为应理解为上述转速的转速或梯度的变化和/或转速的平均值的变化,以及与转速的平均值相比的幅度水平的减小,其与这种离合器状态相关联。除了转速的平均值之外,还可以使用另一个合适的参考值来确定幅度。

在本发明的优选设计方案中,为了确定离合器状态,此外在测定离合器状态时,还考虑在时间间隔之前和/或之后的转速的特性行为和/或幅度的特性行为,尤其是通过比较时间间隔之前和/或之后的转速。通过在时间间隔内发生的假定特性事件之前和/或之后的转速行为的参与,可以更好地检测相应的离合器状态。由于耦合或退耦通常用于换档,因此该耦合或退耦可以在相应的时间间隔之前和之后被可靠地识别出。因此,可以在时间间隔之前和之后比较两个转速曲线,并且在检测到跳跃到更高的转速时,识别出耦合到内燃机的变速器内的降档,并在跳到更低的转速时,识别到耦合到内燃机的变速器内的升档,这反过来得出相应的离合器状态的结论。基于离合器状态的持续时间,例如与典型的换档相比,也可能推导出内燃机的其他运行状态,例如推导出所谓的滑行,在该滑行时,车辆在离合器断开的情况下长时间(比典型的切换过程持续时间更长)运动。在此,它可以用作进一步的识别标准,即内燃机处于怠速状态或者内燃机已经熄火,以减少燃料消耗。

在另一优选设计方案中,当转速的梯度超过阈值时,识别转速的特性变化。因为,在内燃机退耦的状态下,转速向着怠速带下降并且在该状态下的制动效果基本上由内燃机的摩擦力矩确定,并且因此通过空转的汽缸的压缩和减压来确定,因此可以确定转速降的特性化的梯度,该梯度可以用于设置阈值。因此,如果超过转速梯度的这种阈值,则满足存在离合器状态的必要条件。

在本发明的另一个优选设计方案中,幅度或幅度的特性行为可以由此识别,即低于另一个阈值。用于确定离合器状态的另一个充分标准是幅度的减小,该幅度减小是由于内燃机的扭矩输出不足而导致的。如果幅度因此在特征化的时间范围内下降到另一阈值以下,则这可以用作确定离合器状态的充分标准。从用于确定离合器状态的上述必要或充分的标准的组合中,可以非常可靠地获得这种离合器状态的呈现的结论。通过在特征化的时间间隔之前或之后的转速和幅度的之前描述的特性行为的另外组合,可以进一步改善对离合器状态的识别。

因此,在本发明的另一设计方案中,优选的是,尤其在一前提下确定用于换档的离合器状态,即,存在内燃机的相应恒定功率或增加的功率或减小的功率。由于输出功率与内燃机的输出扭矩和转速直接相关,并且内燃机的输出扭矩又与叠加转速信号的振荡的幅度相关联,因此除了识别离合器状态之外还可以识别,是否在变速器降档时通过内燃机将恒定功率、增加的或减小的功率传递到传动系上。

在本发明的另一设计方案中,在另一方法步骤中,在相应的离合器状态中和/或作为相应的离合器状态的结果来调节电动机的励磁电流,使得电动机的拖曳扭矩匹配于相应的离合器状态。

这种对电动机的拖曳扭矩的识别和相应的调节是有利的,因为通过相应地减小发电机励磁,在识别离合器的闭合和断开时,发电机负载能够相应地匹配内燃机的相应状态。这在离合器状态期间以及在相应的离合器状态之后都是可能的。

当在离合器状态内不希望内燃机的转速降低太多时,这是特别有利的。另外,对于由于驾驶员的要求而增加的、由内燃机传递的扭矩并因此实现高功率的状态,有利地可以减小发电动机负荷,使得在耦合或退耦和切换变速器之后,为推进而提供内燃机的全部可能的扭矩。此外,优选的是,根据机动车车载网络的额定电压和/或额定电流的预先规定值或者根据最大电流输出的预先规定值调节励磁电流,其中,最大电流输出和/或最大励磁电流优选地根据内燃机的运行状态进行参数化。

通过基于所谓的机动车车载网络的额定电压或额定电流的预先规定值的这种励磁电流调节,可以尤其是在内燃机的加速过程中实现特别是电动机几乎无拖曳扭矩的共同运转,或者例如在怠速运行期间或在离合状态期间电动机的制动扭矩加载的相应减小。替代地,这种类型的调节也可以通过对要输出到机动车车载网络中的最大电流的调节来调节,其中该最大电流又可以根据内燃机的相应运行状态,特别是离合器状态来参数化。这种类型的参数化可以数字化地实现,也可以通过查询在存储的特征曲线中存储的参数来实现。

计算单元,特别是用于电动机的调节器的使用(其优选地布置在电动机中,但也可以布置在电动机的外部)对于确定离合器状态以及对于电动机的拖曳扭矩或制动扭矩的任何由此获得的调节来说是特别有利的,因为由此能够以特别简单的方式和手段执行本发明的方法。

因此,计算单元被配置为执行该方法,这意味着,计算单元具有相应的运算处理器和/或其上存储有计算机程序的相应数据存储器,和/或相应的集成电路配置为执行根据本发明的方法。在此,集成电路尤其可以设计为asic(专用集成电路)。在电动机的调节器中执行该方法也是有利的,因为信号的评估、相应的离合器状态的确定和基于所确定的离合器状态对电动机的调整都可以在没有额外的外部通信连接和独立于外部计算、存储和调节架构的情况下实现。

以计算机程序的形式实现该方法(该计算机程序优选地在用于执行该方法的计算单元中的数据载体,特别是存储器上提供)是有利的,因为这导致特别低的成本,特别是如果执行的控制设备还用于其他任务时,并因此无论如何都存在。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是磁存储器,光存储器和/或电存储器,如现有技术中常见的那样。

附图说明

本发明的其他优点和设计方案由说明书和附图获得。

图1a示出了具有内燃机和耦合连接到内燃机的电动机的机动车的示意图,该内燃机通过离合器耦合连接到传动系;

图1b在正视图中以放大视图示出了内燃机,其中该内燃机具有图1a的电动机,该电动机耦合连接到该内燃机上;

图2a在第一示意图中示出了内燃机和耦合到该内燃机上的根据本发明的电动机;

图2b以示意图示出了内燃机和耦合连接到该内燃机的根据另一实施例的电动机:

图2c以图2c的放大示意图示出了耦合连接到车载网络的电动机;

图3示出了电动机的相电压的时间曲线,以及由此得到的转速;

图4a至f示出了内燃机的多个示例性运行状态,其中转速曲线通过离合器状态中断,这些离合器状态可以通过根据本发明的方法确定;以及

图5示出了来自图4的至少一个运行状态的特征时间间隔的放大图。

具体实施方式

在图1a中示出了机动车1,该机动车通过内燃机12驱动。为此,内燃机12耦合连接到传动系2,通过该传动系借助于离合器4和变速器6将由内燃机12产生的用于驱动机动车1的扭矩传递到车轮8。为了为机动车车载网络10持续地供应电能,此外在内燃机12上还耦合连接有能以发电机的方式运行的电动机14。具有耦合连接到其上的电动机的内燃机12在图1a中放大视图示出,以用于对调节机动车车载网络10中的电压的已知控制系统进行描述。如开头所述的那样,机动车车载网络10通过耦合连接到内燃机12的电动机14供电,其中电动机14借助于离合器部件16(通常是皮带传动)由内燃机12驱动。为了调节车载网络10的电压,提供调节器20形式的计算单元18,其根据车载网络电压相应地调节电动机的励磁电流。

为了能够根据内燃机12的相应运行状态或者离合器4的离合器状态对在机动车车载网络10中的电能的调节和馈送进行调节,典型地通过分配给内燃机12和离合器4的控制设备22确定相应的状态,由此,控制设备22通过通信连接24将控制信号发送给调节器20,以根据相应的运行状态或离合器状态调整电动机14的励磁电流。在此,电动机14的调节器20或相应地安装到电动机14外部的计算单元(未示出)在确定相应的运行状态和/或离合器状态方面总是被动地或仅仅为此配置为,基于通过控制设备22的驱控,根据相应的运行状态和/或离合器状态提高或者降低电动机14的励磁电流。

在图2a中示出了内燃机112和与内燃机112连接的电动机114的根据本发明的构造的示意图,其中,电动机114通过皮带116由内燃机112驱动。皮带116在发动机侧与内燃机112的曲轴117作用连接。内燃机112取决于内燃机112的相应汽缸的工作循环和/或压缩将扭矩脉冲式地输出到曲轴上。气缸在曲轴上的扭矩输出的频率由内燃机112的当前转速和内燃机112的气缸数确定。在四冲程发动机中,扭矩输出的频率根据以下公式确定:

fmoment=nkw/60×汽缸数/2,

其中nkw是曲轴每分钟转数的转速并且对应于内燃机112的转速nbkm。

该不均匀的扭矩输出产生内燃机112的相应的振动特性。通过电动机114与内燃机112借助于皮带形式的离合器元件116的固定连接或者电动机114与内燃机112的刚性连接(未示出),由内燃机112的脉冲式的扭矩输出引起的相应振荡传递给电动机114和其转速ngen。

由于电动机114和内燃机112之间的固定耦合连接,这些振荡可以从电动机114的相位信号120a(参见图3)中导出。

借助于计算单元118描述根据本发明的方法,在该计算单元上执行该方法。为了控制和评估,电动机114具有调节器120形式的本发明的计算单元118。计算单元118被设置为根据相位信号121确定转速122的时间曲线。如已经提到的那样,在电动机114和内燃机112之间的皮带驱动的情况下,电动机的转速122或ngen通过相应的传动比彼此相关。因此,在获知该传动比和确定电动机114的转速122的情况下,可以直接确定内燃机112的转速nbkm。

通过计算单元118分析转速122的时间曲线,并且从转速122的时间曲线导出转速模式128至138(参见图4和5),该转速模式起因于内燃机112的特征化的脉冲式的振动。

另外,除了振荡之外,转速模式128至138还具有转速nbkm的特性行为或者与内燃机112直接耦合连接的电动机14的转速122或ngen的特性行为,该特性行为归因于相应的离合器状态128a至138a。转速122的这种特性行为使得转速在特征化的时间间隔δt内具有急剧下降的转速梯度或急剧下降的转速斜率(比较图4a-f和5)。

因此,在特征化的时间间隔δt内的转速的梯度或转速122的急剧变化的斜率可以用作存在离合器状态128a至138a的充分标准。另外,转速模式128至138具有开头所述的特征化的振荡,该振荡具有相应的幅度a(a1-a3)和纹波w(参见图4a-f和5)。振荡的纹波或幅度a可以特别简单地通过与转速122的平均值dmd进行比较来量化,其中计算单元118被设置为确定转速的相应平均值dmd并且如果需要则存储该平均值。

可以在可定义的时间间隔内确定转速122的平均值dmd,其中用于确定转速122的平均值dmd的时间间隔应该具有多个振荡,但是应该具有至少一个振荡o。此外,振荡o的幅度a或其纹波w可以由计算单元118确定。幅度a(参见图5)是振荡o的至少一个最大值与转速122的平均值dmd之间的数值上的差,并且波度w大致对应于幅度a的两倍。

在退耦状态中,在该状态中内燃机114通过离合器4与变速器分离并且不传递扭矩,时间上的转速曲线122的振荡o或波纹w显著减小。在极端情况下,当离合器4退耦时,内燃机的点火和/或喷射被停用,这就是为什么转速纹波w不再由内燃机112的工作循环引起,而是仅由气缸的压缩和减压引起的原因。转速带中的振荡o的这种减小可以被认为是存在离合器状态的必要标准。作为另外的充分标准,如已经提到的那样,转速122的时间曲线在时间间隔δt内以非常大的梯度在怠速转速的方向上下降。基本上,这两个标准是用于识别这种离合器状态128a至138a的选择标准。基本上可以基于阈值执行识别,其中可以针对转速122的梯度定义阈值s1,并且如果超过该阈值s1,则可以假设存在用于识别离合器状态128a至138a的转速梯度标准。

此外,可以为幅度a提供另一阈值s2,当低于阈值s2时可以相应地得出存在离合器状态的结论。可以基于内燃机112或电动机114的机器参数来选择阈值s1或s2,使得能够可靠地将离合器状态128a至138a与内燃机114的其他运行状态区分开。在此,在停用的点火或者喷射时用于内燃机114的下降的梯度在此被提供用于阈值s1的保持点,其中在该范围内的转速122的下降或梯度基本上由内燃机112内的摩擦力矩和与内燃机连接的联动装置、尤其是电动机114的制动转矩引起。这同样适用于阈值s2,该阈值可以在获知机器参数,特别是基于压缩和/或减压的122的转速的纹波w或内燃机114的低扭矩输出来相应地确定,从而可靠地识别离合器状态128a至138。

图2b示出了与图2a类似的另一实施例。与图2a相同或相当的特征已经通过相同的参考标号标识,但是具有另外的字母(b)。电动机114b具有与电动机114b连接的转速传感器115b。转速传感器115b固定在电动机上,使得它可以确定电动机114b的转子的转速ngen。借助于转速传感器115b确定的转速ngen或122(参见图3)可以与通过相位信号121确定的转速相同的方式使用,以便确定离合器状态128a至138a。

由此获得转速122的替代参考源,其可以替代地或附加地用于从相位信号121确定转速122。

在图2c中示出了本发明的另一实施例。与图2a和2b相同或相当的特征已由相同的参考标号标识,但具有另外的字母c。以简化的方式,假设在通过相位信号122和转速传感器115b(图2b)累积确定转速122的情况下,相应的离合器状态128a和132a由计算单元118c确定。

设计成电动机114c的调节器120c的形式的计算单元118c还被配置为,识别相应的离合器状态128a至138a(参见图5),并且基于识别出的内燃机112的离合器状态128a至138a,使励磁电流ierr匹配内燃机112的相应离合器状态128a至138a,使得电动机114的制动转矩可以根据离合器状态128a至138a增大或减小。

在此,可以根据机动车车载网络110c的额定电压usoll或isoll的预先规定值或根据最大电流输出imax来调节励磁电流,其中可以根据内燃机112的运行状态来参数化最大电流输出imax。

通过对基于机动车车载网络110c的额定电压usoll或额定电流isoll的预先规定值的励磁电流ierr的这种类型的调节,可以相应地容易地实现内燃机的加速运行或怠速运行中电动机114a的几乎无制动扭矩的或拖曳扭矩的共同运行。替代地,这种类型的调节也可以通过调节将被输送到机动车车辆网络中的最大电流imax来调节,其中该最大电流imax又可以根据内燃机112的相应离合器状态128a至138a进行参数化。这种参数化可以数字化地实现或者通过查询在存储的特征曲线(未示出)中存储的参数来转换。

在图3中更详细地描述了从电动机114的相位信号121确定转速信号122。在当前情况下,相位信号121是电动机114的相电压121a之一。应当理解,基本上电动机114的一个或多个相的每个任意的相电压以及相应的相电流都可被使用,以用于由此确定电动机114的转速信号以及耦合连接到电动机上的内燃机112的转速信号和转速模式128至138(未示出)。当使用多于一个相电压时,可以实现转速信号的相应更高的时间分辨率(未示出)。

在具有电流输出的发电机的情况中,相电压121a以第一近似矩形延伸。可以在相电压121a的该信号处检测平均相位时间tphase,其中,该平均相位时间可以在相电压121a的陡峭边沿上最佳地确定。相位时间tphase由转速波动调制,该转速波动具有内燃机112的相应运行状态的特征化的转速模式128-136的形式,并根据以下关系形成当前转速:

其中nkw是以每分钟转数表示的曲轴转速,是曲轴与发电机轴或皮带轮rs之间的传动比,并且ppz是电动机114的极对数。转速122和平均转速122a(其对应于在时间间隔内的转速122的平均值dmd)的对应值也在图3中显示为点或线。特别地,可以选择时间间隔,使得它在几次振荡上被平均。

转速可以优选地数字化地确定。通过测量电动机114的相位信号121中的幅度的时间间隔tphase,如已经描述的那样,可以确定瞬时转速nkw。如果在检测时段中已知诸如汽缸数,传动比ub和电动机114的极对数ppz的参数,则调节器118可将固定数量的转速值存储在存储器中,例如存储在移位寄存器(未示出)中并且至少在一个振荡周期内确定电动机114和/或内燃机112的分别一个最大和最小瞬时转速。最大和最小瞬时转速优选是分别记录的时间范围内的峰值转速。

这些转速之间的差是内燃机112输出的扭矩(波纹w)的量度。为了准确确定相位tphase,有利的是确保围绕相位平均值的高时间分辨率。在此,可以基于相电压121a的上升沿和下降沿确定转速,以获得更好的分辨率。原则上,可以在存储器中记录任何数量的转速值,然而其中应该记录大约一个完整的振动周期用于评估。

为了展示发电机的采样率足以相应地分辨转速122并且特别是叠加在转速上的振荡,下面考虑相应频率的比率并与奈奎斯特准则进行比较。奈奎斯特准则要求fel/fmoment>=2。相对于发动机转速给出发电机频率或电动机的频率

其中nkw是内燃机的转速。

结合用于fmoment的等式得出

因此,例如对于ppz=6,气缸数=4得出,商fel/fmoment=9结果。即使使用非常多气缸的发动机,例如12缸发动机,该比率也为fel/fmoment=3,其中在此也同样满足奈奎斯特采样标准。

在图4a至f中示意性地描述了几个离合器状态128a至138a。转速122被示意性地绘制在相应的纵坐标中,而时间被绘制在横坐标中。根据电动机114的转速曲线ngen和在时间间隔δt期间的特征化的转速曲线以及在离合器状态之前,在离合器状态期间和离合器状态之后的振动o的特征化的幅度a1、a2、a3来描述离合器状态128a至138a。原则上,离合器状态128a至138a是离合器4的、特别是单离合器的离合器过程的特征。如已经提到的那样,振动o和幅度a1至a3在转速曲线122的分别示出的观察时段中可测量地改变。然而,原则上,不言而喻的是,不一定必须使用电动机114的转速曲线122,而是内燃机112的转速nbkm可以直接用于确定离合器状态128a至138a。

通过离合器4的致动,导致所谓的离合器状态128a至138a并且因此导致传动系2中的牵引力的短暂中断。此外,由于可能未被致动的加速器踏板而导致减小的转速122,其中,转速nbkm或者与之相关的转速122在怠速带l的方向中下降。下降的梯度g主要取决于发动机摩擦力矩,其由汽缸的压缩或减压或其他摩擦损失确定,但也取决于与内燃机112耦合连接的其他联动装置,例如像电动机114的摩擦损失。

通常,在该下降内在时间间隔δt中,内燃机112的点火和喷射被停用,直到内燃机的转速nbkm达到怠速调节器的转速带l,或者再次耦合。众所周知,发动机功率p=2π×nbkm×m,其中nbkm是内燃机112的转速并且m是内燃机112的负载或输出扭矩。

在图4a)中示出了第一离合器状态128a,在该状态中,时间间隔δt内实现用于在变速器6内升档的退耦和耦合过程。升档在接下来通常指从低传动比的档位向高传动比的档位的换档,而降档是指从高传动比的档位到传动比的档位的换档。此外,在图4a中描绘的切换过程也在内燃机114的基本恒定功率的附加边界条件下执行。这里可以看出,与切换过程之后的幅度a3相比,振荡o的幅度a1在时间间隔δt内的切换过程之前的时间范围内相对较小。这是因为,由于离合器过程128a之后的低转速122和内燃机112的恒定功率,必须相应地增加转矩m以满足上述等式。增加的扭矩又伴随着在转速122的时间过程中增加的振荡a3。

在时间间隔δt期间的离合器过程128a内,转速曲线122仅具有最小的振幅a2,其基本上由内燃机112的气缸的压缩或减压引起(参见图5)。另外,在时间间隔δt内,速度曲线122具有陡峭的梯度g,其急剧地在怠速转速l的方向上下降,直到其在离合器状态128a内再次耦合。不管是特征化的幅度a2还是梯度g都可以用作对这种离合器状态128a进行识别的必要和充分的标准。顺便提及,在给定边界条件下引起切换过程的特征化的幅度a1和a3也可以用作附加标准,以便进一步验证这种离合器过程。上述论断原则上也适用于图4b至图4f中所示的其他离合器状态130a至138a。

图4b)示出了恒定功率p时的降档和相应的另外的离合器状态130a。这样的离合器状态130a又可以基于转速122的时间曲线的梯度g和时间间隔δt中的特征幅度a2来相应识别。在离合器状态130a之前和之后的幅度a1和a3的曲线具有特征化的幅度a1和a3,其中离合器状态130a之前的幅度a1大于离合器状态130a之后的幅度a3,这又起因于恒定功率p的边界条件。

在图4c)中示出了具有转速122的相应转速模式132的另一离合器状态132a。在此示出了升高的功率p时的升档过程。其再次示出了在时间间隔δt内的离合器状态132a,该离合器状态具有带有转速梯度g和相应的幅度曲线a2的急剧减小的转速122,如先前已经以类似的形式描述的那样。在离合器状态132a之前和之后的转速曲线a1和a3具有相应的幅度a1和a3,其中幅度a1与幅度a3相比相应地更小,这又由前述等式的功率关系(之前到之后)获得。

在图4d)示出了在内燃机112的下降的功率p时用于升档过程的另一离合器状态134a。具有相关联的转速模式134的离合器状态134a在时间间隔δt内示出,其中转速曲线122在时间区域δt中具有急剧下降的梯度g和相应的特征化的幅度a2。离合器状态134a之前和之后的幅度a1和a3分别这样地形成,使得幅度a3与幅度a1相比更大,以再次满足内燃机112的功率关系p。然而,根据传动比和相应的转速122,内燃机112的输出扭矩m以及相应的幅度a1和a3也可以相应地变化。

在图4e)中示出了具有相关联的转速模式136的另一离合器状态136a,其中示出了在时间间隔δt内具有梯度g和幅度a2的离合器状态。转速曲线122由此示出了在内燃机112的增加的功率p时的典型降档过程。在时间间隔δt内,离合器状态136a之前的幅度a1略大于离合器状态136a之后的幅度a3,因为转速122也相应地增加。

在图4f)中示出了具有转速曲线138的另一离合器状态138a。在时间间隔δt内示出了具有转速122的特征化的幅度a2和梯度g和急剧向着怠速转速l下降的、具有梯度g的离合器状态138a。榆次相关的切换过程是在发动机112的降低的功率p时的降。可以看出,由于较低的转速122,在切换之前的幅度a1略微大于切换之后(幅度a3)。基本上,应当理解,可以考虑甚至更多具有变化功率p的切换过程,其基本上具有转速122的类似曲线,并且其中能够以可比较的方式识别切换过程。

图5示出了具有转速曲线122的特征化的时间间隔δt的放大图。可以看出,作为示例,用于识别转速122的梯度g的转速阈值s1,示例性地大致对应于平均转速dmd的斜率并且相应地画出用于确定特征化的幅度a2的转速阈值带s2,其用于确定用于识别离合器状态128a至138a的适当检测标准。在此,转速阈值带s2具有下阈值s21和上阈值s22。如已经提到的,可以根据内燃机112的系统参数选择阈值s1或s2,以便能够可靠地识别相应的离合器状态128a至138a。

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