[发明专利]改善设有涡轮压气机的热力发动机的车辆速比改变的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于设有涡轮压气机的热力发动机车辆的改进速比的变化方法。本发明的目标尤其是要改进车况和速比变化的性能。

本发明有利地主要应用于高负荷的速比的改变，在所述改变过程中，离合器在重新获得扭矩的过程中会达到大扭矩。

背景技术

已知包括设有涡轮压气机的热力发动机的机动车辆允许向发动机提供过多的碳氢燃料以提高发动机的填充率。通过干式、湿式(或其他类型)离合器实现的耦合/去耦系统保证了热力发动机和与连接在前桥总成上的变速器之间的连接。如有必要，车辆也可以包括与通过控制启动器实现的发动机独立的启动系统。

当速比改变时，离散速比为N的变速器意味着需要开启离合器从而实现变速器内部的齿轮减速比的变化，所述变化之后是离合器的控制关闭以为了迎合驾驶者的需要。由扭矩中断所引起的速度的缺失从驾驶车况来看会造成损失。

总地来说，对于增压发动机(汽油或柴油)存在两种最大扭矩：

-在考虑一些限制例如排烟限制的情况下与通过在瞬间t的给定转速状态下的发动机能达到的最大扭矩相符的最大动态扭矩，和

-没有响应时间限制的与通过给定转速状态下的发动机所能达到的最大扭矩相符的全负载扭矩。

需要注意的是，热力发动机的最大动态扭矩与其转速状态和增压(在其被增压时)的压力有关，总地说：

-转速状态越高，提供给热力发动机的扭矩越小，

-增压压力下降的越快，最大动态扭矩越需要更多的时间与全负载扭矩相吻合。

图1示出了在现有技术条件下高负荷速比变化方法的实施过程中，离合器扭矩Cemb、发动机扭矩Cmth、最大动态扭矩Cdyn、全负载扭矩Cstat以及发动机转速状态Wmth和原动轴转速状态Wap的发展情况。

更具体地说，在瞬间to时刻，离合器的逐渐开启是在控制之下的。在to——t1的扭矩取消的阶段，离合器的扭矩Cemb和发动机扭矩Cmth逐渐地减小以达到零扭矩。此外，由于发动机转速状态Wmth在速比改变之前是非常高的以及发动机供给的碳氢原料越来越少，最大动态扭矩Cdyn下降。由于离合器确保了发动机轴和原动轴之间的连接，原动轴转速状态Wap与发动机转速状态Wmth被混同。

在瞬间t1时刻，离合器是打开的且保持打开状态直到瞬间t2。在时间段[t1，t2中，离合器的扭矩Cemb和发动机扭矩Cmth为零，速比发生改变。此外，原动轴与发动机轴之间去耦，原动轴的转速状态Wap相对于发动机的转速状态Wmth减小。发动机被越来越少地供给，最大动态扭矩Cdyn继续减小。

在瞬间t2和t3之间，产生新的速比，扭矩重新产生，在其产生过程中处于滑移阶段的离合器在扭矩方面非常快地上升和在瞬间t21达到最大动态扭矩Cdyn。离合器的扭矩Cemb随后受限于以非常慢的速度只与全负载扭矩Cstat吻合的最大动态扭矩Cdyn的变化。这种现象的原因是，在[t2，t3]时扭矩取消和逐渐增大的阶段中，增压压力在发动机扭矩Cmth取消之后非常快地下降。在离合器对接阶段，原动轴的转速状态Wap趋向于减小的发动机的转速状态Wmth。原动轴的转速状态Wap随后在离合器关闭时与发动机的转速状态Wmth混同。

当最大动态扭矩的重新获得的扭矩只能在瞬间t向热力发动机供给时，控制速比改变的传统方式限制了离合器的扭矩Cemb。这就允许离合器扭矩设定值在所有离合器滑移的情况下都是在安全范围内不存在热力发动机转速状态崩溃的风险以及允许对热力发动机转速状态进行调节。

然而，这样的方法会导致在两个冲程中进行扭矩的重新获得，随后扭矩快速地达到动态扭矩，然后慢慢地向全负荷扭矩发展，这就会在速比变化的过程中造成速度大量降低。

发明内容

本发明的目标尤其是要避免在两个冲程中进行扭矩的重新获得这样的不利情况的发生。

因此，本发明在于对离合器进行不同地引导，从而为扭矩的增大提前做好准备，所述扭矩的增大与热力发动机的转速状态和增压压力的下降有关。

更具体地说，在重新获得扭矩的阶段，离合器滑移，离合器的扭矩上升超过最大动态扭矩以为了能够有利地达到全负荷扭矩。

也可以利用与热力发动机的最大扭矩和热力发动机惯性相符的补充扭矩。这就避免了在两个冲程中重新获得扭矩，这是因为对离合器的扭矩设定值赋予对接状态下的热力发动机的可预想的最大扭矩。

此外，本发明允许加速热力发动机转速状态的下降和因此减少与扭矩缺失有关的高转速状态的持续时间。

本发明因此涉及对包括驱动系的车辆实施的改善速比改变的方法，所述驱动系由以下构成：