專利名稱：用于運(yùn)行機(jī)動車中的內(nèi)燃機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于特別是在起動時運(yùn)行機(jī)動車中的內(nèi)燃機(jī)的方法，和一種用于執(zhí)行該方法的裝置。
背景技術(shù)：
在機(jī)動車中，為了將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到車輛傳動裝置上并進(jìn)而傳遞到機(jī)動車的被驅(qū)動的車輪上而使用離合器。已知的是，在內(nèi)燃機(jī)和手動車輛傳動裝置之間使用腳操縱的離合器。利用這種離合器可以實現(xiàn)起 動和變速器檔位的切換，這僅在不加載轉(zhuǎn)矩的情況下可以被執(zhí)行。在操縱離合器時，其首先被分離，其中例如相互貼靠的圓盤彼此離開，并且然后再次閉合，從而使圓盤再次相互貼靠并且可以傳遞轉(zhuǎn)矩。圓盤的這種分開和再次連接通常通過駕駛員對離合器踏板的操縱引起。需要注意的是，起動過程的消耗和舒適度在具有手動變速器的車輛中高程度地取決于駕駛員。駕駛員嘗試:根據(jù)行駛情況通過松開離合器踏板在供氣同時起動，這無需加載離合器元件，可能導(dǎo)致不舒適的顛簸，并且特別在不良的效率點(diǎn)時導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的消耗不利的運(yùn)行。此外起動過程按份額決定性地促使燃料消耗，這是因為駕駛員在起動時——對此具有非常差的效率——無需要求在力矩方面的盈余。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下提出一種具有權(quán)利要求1的特征的方法和一種根據(jù)權(quán)利要求7的裝置。其它的實施方式由從屬權(quán)利要求和說明書得出。通過與離合器執(zhí)行器的組合地使用例如被稱為“線控離合系統(tǒng)(clutch bywire)”或“自動離合器系統(tǒng)”的自動離合器，起動過程可以在考慮行駛情況以及其它條件和事件的情況下駕駛員不直接干涉地被預(yù)控制。利用提到的方式可以在保護(hù)性地運(yùn)行離合器部件同時實現(xiàn)能量優(yōu)化的起動過程。在此，內(nèi)燃機(jī)的力矩值典型地從開始過程起便被量化。接合過程在此情況下通過對內(nèi)燃機(jī)起動的協(xié)調(diào)運(yùn)行并且通過自動離合器操縱來實現(xiàn)。以這種方式，起動過程可再現(xiàn)地以最佳的性能并且在舒適度和消耗方面進(jìn)行優(yōu)化。因此提出一種方法和一種運(yùn)行模型(Ablaufmodell)或者說一種新的起始力矩模型(Startmomentmodell),其在設(shè)計方面具有以下特性:
在方法方面涉及一種模型(Model )，其例如在借助其它車輛-傳感器、例如傾斜角傳感器等的情況下來計算起動阻力。該模型可以集成在控制單元、例如發(fā)動機(jī)控制設(shè)備中。對此所需的、用于測定坡度或行駛位置的輸入信號例如通過CAN被讀取或在在控制單元中進(jìn)行分析。除了行車道傾斜度以外，例如也可以考慮行車道特性，其也可以取決于可被檢測的外部溫度。借助于起始力矩模型，內(nèi)燃機(jī)的起始轉(zhuǎn)速起動根據(jù)最大力矩輸出和必要時鑒于消耗被優(yōu)化和計算。相應(yīng)的點(diǎn)火角余量必要時可以減小，這是因為排除了錯誤條件。這引起了優(yōu)化的燃燒和盡可能小的燃料投入。
此外可以進(jìn)一步打開節(jié)氣門。為此節(jié)氣門相應(yīng)于直接的效率最佳的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩而被操控。對此節(jié)氣門在轉(zhuǎn)矩輸出最大化的方面被操控。該轉(zhuǎn)矩對于起動過程是必須的。因此避免了不期望的副效應(yīng)、如轉(zhuǎn)速過高和發(fā)動機(jī)支承裝置處的震動。通過預(yù)先操控節(jié)氣門來決定性地減小總系統(tǒng)的延時?？捎糜隍?qū)動的、由內(nèi)燃機(jī)提供的力矩在此也可以被計算用于離合器執(zhí)行器的控制單元，并且必要時通過相應(yīng)的接口來傳輸。根據(jù)需要的起動力矩和可用的(消耗優(yōu)化的)發(fā)動機(jī)力矩來確定離合器力矩。如果不使用用于發(fā)動機(jī)控制或協(xié)調(diào)的控制設(shè)備的同一控制設(shè)備，則主要用于操縱離合器的控制單元一例如根據(jù)主軸中的行程或根據(jù)壓力一相應(yīng)于所述計算出的力矩來控制離合器執(zhí)行器。要考慮的是，力矩輸出可以不僅基于主軸行程也基于壓力計算出。例如由于制造或磨損的控制機(jī)構(gòu)-公差可以通過適配-算法或者通過上級的調(diào)節(jié)策略來補(bǔ)償。因此提出的功能性與執(zhí)行器原理、即主軸中的行程/角度-傳感器或壓力傳感器無關(guān)。將打滑運(yùn)行最小化，這提升了有效功率或性能。因此也減小了對于起始和起動過程來說必要的能量。在離合器單元中的較小的能量輸入使摩擦組件的使用壽命較長。駕駛員期望要求、即駕駛員的例如通過油門踏板角度識別的力矩要求在該設(shè)計方案中在起動過程期間并不直接在燃料配量的計算中被考慮并且在發(fā)動機(jī)控制設(shè)備中被應(yīng)用。相反地，相應(yīng)于計算出的力矩曲線在起動過程結(jié)束時實現(xiàn)與已經(jīng)存在的、更確切地說對于穩(wěn)定運(yùn)行的力矩模型的平滑重疊/疊加。該平滑重疊排除了急劇的沒有必要的點(diǎn)火角調(diào)整，由此燃料僅僅用于驅(qū)動車輛。在起動過程期間，離合器踏板行程例如借助于傳感器來檢測。然而檢測值對于離合器執(zhí)行器的動態(tài)位置預(yù)定并不是決定性的，并且因此不直接確定離合器-實際-位置。必要時這一點(diǎn)可以與用于經(jīng)濟(jì)行駛的開關(guān)或按鍵“ECO”進(jìn)行組合，以便可通過駕駛員選擇消耗優(yōu)化的起動過程。這也可·以利用一用于優(yōu)化的起動過程的燃料消耗的、分開的按鍵或開關(guān)來實現(xiàn)，或者通過車載計算機(jī)中的菜單點(diǎn)來實現(xiàn)，以便駕駛員可以消耗最佳地、切斷地或力矩最大地(運(yùn)動地)實現(xiàn)選擇可能性。應(yīng)考慮駕駛員的與安全相關(guān)的反應(yīng)，例如因為例如前面行駛的車輛在起動過程期間制動而踩踏或操縱離合器，以便再次迅速分離離合器，并且必要時中斷當(dāng)前示出的、預(yù)先控制的起動過程。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計方案由說明書和附圖得出。當(dāng)然，前述的和下面仍要闡述的特征不僅可以在分別給出的組合中、而且還在其它組合中或單獨(dú)地應(yīng)用，而并不超出本發(fā)明的范疇。


圖1示出了用于執(zhí)行該方法的裝置。圖2在圖表中示出了在起動過程期間的參量的歷程。圖3示出了在起動過程期間的力矩歷程。
具體實施方式
本發(fā)明根據(jù)實施方式示意性地在附圖中示出，并且以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。在圖1中以示意圖示出了一種用于執(zhí)行上述方法的裝置，總體上以附圖標(biāo)記10標(biāo)出。視圖示出離合器踏板12、離合器踏板傳感器14、控制單元16—通常是一控制設(shè)備、離合器-輸出缸18、離合器執(zhí)行器20、自動離合器22、液壓線路24、加速踏板或者說油門踏板26和內(nèi)燃機(jī)28?？刂茊卧?6通過未示出的傳感器來檢測環(huán)境條件、例如車輛的傾斜，并且計算用于起動所需的力矩或起動力矩。此外通過離合器踏板傳感器14查詢駕駛員對離合器踏板12的操縱和加速踏板26的位置。以這種方式識別駕駛員期望，并且在此特別地識別由駕駛員期望的起動力矩和由駕駛員期望的起動類型是運(yùn)動的還是經(jīng)濟(jì)的。起動策略能選擇地例如以與運(yùn)動-按鍵組合的方式或通過在行駛習(xí)慣基礎(chǔ)上的學(xué)習(xí)-算法應(yīng)用在發(fā)動機(jī)控制設(shè)備中。如果現(xiàn)在識別出，駕駛員想起動，則離合器22被控制單元16操控并且這樣被操縱，使得與外部條件且必要時也與駕駛員期望相關(guān)地執(zhí)行舒適地和/或消耗優(yōu)化地起動。對此離合器執(zhí)行器20由控制單元16觸發(fā)，該離合器執(zhí)行器又經(jīng)過液壓線路24對離合器22的離合器-輸出缸18進(jìn)行操縱。相應(yīng)地操縱離合器22。在圖2中描繪了在起動過程期間不同參量關(guān)于時間(橫坐標(biāo)40)的歷程。以雙箭頭42說明了起動過程的持續(xù)時間。視圖示出了加速踏板角的歷程44、內(nèi)發(fā)動機(jī)力矩的歷程46、專用的燃料消耗的歷程48、車速的歷程50和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的歷程52。開始時識別出內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速52上升、其然后再次下降，直至?xí)r刻54，車輛在該時刻加速并進(jìn)而起動。在時刻54，離合器將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到被驅(qū)動的車輪上。加速踏板之前已經(jīng)被操縱，并且存在內(nèi)發(fā)動機(jī)力矩。只有在離合器閉合后一這被自動執(zhí)行，車輛才開始行駛。起動過程稍后短時間地結(jié)束。在圖3中再現(xiàn)了起動過程期間的力矩歷程。在此在橫坐標(biāo)60上描繪了時間，在縱坐標(biāo)62上描繪了力矩。第一雙箭頭64說明了起動過程，第二雙箭頭66示出了隨后的時間范圍，其中力矩歷程由加速踏板來確定。在起動的范圍中示出了內(nèi)燃機(jī)理論力矩68的第一歷程和離合器力矩70的歷程。

可以識別出，首先內(nèi)燃機(jī)理論力矩68比離合器力矩70更顯著地上升。在第一時刻72，內(nèi)燃機(jī)理論力矩68的歷程轉(zhuǎn)彎/拐動。從第二時刻74開始一其中離合器力矩70的歷程同樣轉(zhuǎn)彎，兩個力矩彼此相應(yīng)。在附圖中說明了在起動時自動離合器與離合器執(zhí)行器相組合的根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用，據(jù)此在考慮行駛情況和其它條件的情況下如此操縱離合器，使得可以實現(xiàn)能量優(yōu)化的起動過程。此外離合器可以如此進(jìn)行操縱，使得可以實現(xiàn)舒適起動和保護(hù)離合器部件的起動。根據(jù)需求，消耗、舒適度和/或保護(hù)性的運(yùn)行可以是重要的。對這些標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)同樣可以被實施。這可以由工廠預(yù)先給定，或者也可以由駕駛員選擇。相應(yīng)地，控制單元例如通過參數(shù)匹配而被設(shè)定。當(dāng)然也可能的是，提出的方法在變速器檔位變換時、即在切換時被應(yīng)用。在此情況下，并不計算起動力矩，而是計算行駛力矩。提出的方法可以特別應(yīng)用在具有手動變速器的機(jī)動車中，其具有離合器自動化裝置 。
權(quán)利要求
1.一種用于運(yùn)行機(jī)動車中的內(nèi)燃機(jī)(28)的方法，其中所述內(nèi)燃機(jī)(28)通過自動離合器(22)將驅(qū)動力矩傳遞到機(jī)動車的被驅(qū)動的車輪上，其中計算需要的行駛力矩，并且與所計算出的需要的行駛力矩和可用的發(fā)動機(jī)力矩相關(guān)地來計算離合器力矩(70)，并且在考慮計算出的離合器力矩(70 )的情況下操控所述離合器(22 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，在起動時執(zhí)行該方法，其中需要的起動力矩被計算作為需要的行駛力矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中為了計算行駛力矩而考慮外部條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述外部條件利用傳感器來測定。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的方法，其中考慮通過對加速踏板(26)的操縱獲得的、在行駛力矩方面的駕駛員希望]。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的方法，其中計算發(fā)動機(jī)力矩，并且通過操控內(nèi)燃機(jī)(28)將所述發(fā)動機(jī)力矩預(yù)定為可用的發(fā)動機(jī)力矩。
7.一種用于執(zhí)行用來運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)(28)的方法、特別是根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的方法的裝置，該裝置具有自動離合器(22)和控制單元(16)，該控制單元設(shè)計用于與計算出的行駛力矩和可用的發(fā)動機(jī)力矩相關(guān)地來計算離合器力矩(70)，并且離合器(22)通過離合器執(zhí)行器(20)相應(yīng)地操控。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中發(fā)動機(jī)控制設(shè)備用作控制單元(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中協(xié)調(diào)的控制設(shè)備用作控制單元(16)。
全文摘要
提出了一種用于運(yùn)行機(jī)動車中的內(nèi)燃機(jī)的方法和裝置。內(nèi)燃機(jī)通過自動離合器將驅(qū)動力矩傳輸?shù)奖或?qū)動的車輪上。計算需要的行駛力矩，并且與需要的行駛力矩和可用的發(fā)動機(jī)力矩相關(guān)地來計算離合器力矩。在考慮被計算出的離合器力矩的情況下操控離合器。
文檔編號F02D41/10GK103256133SQ201310051170
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者E.卡爾瓦, S.施特勞斯 申請人:羅伯特·博世有限公司