[发明专利]在机动车辆中用于确定起动档位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在机动车辆中用于确定起动档位的方法，该机动车辆的动力总成系统包括构造为内燃机的驱动马达、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，其中，在遵守摩擦离合器的负载边界的情况下确定用于由静止状态起动的起动档位。

背景技术

在很多级的多级换档变速器的情况下，原则上多个档位可以考虑作为针对由静止状态起动的起动档位。这种起动状况特别地在平面上和坡度上的起动时存在。在起动时，可由驱动马达产生的和作为起动力矩可在摩擦离合器上给出的马达力矩必须足够高，以便在通过各自的起动档位确定的总传动比和动力总成系统的效率的情况下补偿机动车辆的在这种状况中由滚动阻力和坡度阻力所形成的稳定的行驶阻力并且额外地供应针对机动车辆起动加速度的盈余力矩。

在这种情况下注意到，工作着的在从动侧的、也就是说布置在行驶变速器和/或车桥变速器上的取力装置会减少可用于起动的马达力矩，这可以在决定起动档位时被考虑为假设的额外阻力。与之相反，由驱动马达直接驱动的附属机组，如电气发电机、助力转向装置的伺服泵和空调设备的空调压缩机以及工作着的在驱动侧的，也就是说直接布置在驱动马达上的取力装置则已经在旋转能量源处降低了可由驱动马达给出到摩擦离合器上的和由此针对起动可供支配的马达力矩。

除此之外，起动加速度应该相应于驾驶员的如下功率需求，该功率需求通过行驶踏板偏转或者说行驶踏板位置给出，伴随增加的行驶踏板偏转而增加并且伴随增加的行驶路面坡度而减少。相应地，在恒定的行驶路面坡度的情况下，驾驶员利用增加的行驶踏板偏转希望较高的起动加速度，与之相反，伴随增加的行驶路面坡度在恒定的行驶踏板位置的情况下希望较低的起动加速度。

通常，起动档位仅依赖于起动状况的确定经由特性曲线或特性曲线族进行，所述特性曲线或特性曲线族经由耗费的应用方法适配各自的车辆配置并且至少包含车辆质量、行驶路面坡度和行驶踏板位置作为参数。

在由静止状态起动的情况下，可以涉及可被动闭合的单片或多片干式离合器或者涉及可主动闭合的片式离合器的摩擦离合器为了跨接在马达转速和变速器输入转速之间的转速差而以滑差方式运行，直到机动车辆已如下程度地加速，从而在摩擦离合器上出现它的输入侧和输出侧的同步运转，从而使得该摩擦离合器可以被完全地闭合。

针对摩擦离合器，起动造成的滑差运行显示出大的机械和热力负载，所述负载伴随起动力矩的高度、滑差转速的高度和滑差运行的持续时间而增加以及形成用于确定起动档位的重要参数。

如果过低地确定起动档位，那么虽然高的起动加速度和摩擦离合器的相应短的滑差运行是有可能的。基于起动档位的高传动比，内燃机的噪音增加和燃料消耗基于高的起动转速不利地高。

此外，通过高的起动加速度相对快速地达到换档转速并且触发到较高档位中的换档。这被视为不舒适并且可以特别是在高行驶阻力的情况下，例如在陡峭的坡度上或者在不良的地形中，导致在换档造成的牵拉力中断期间的机动车辆的强烈减速并且因此导致起动的中止。

相反，如果过高地确定起动档位，那么基于起动档位的低的传动比而在摩擦离合器上存在相对高的滑差转速。由于低的起动加速度，滑差运行的持续时间可以如下方式地高，即，摩擦离合器被热力地过载。

因此一般力求在尽可能高的档位中执行机动车辆的起动，而在此没有机械地和热力地使摩擦离合器超载。这样，由DE 198 39 837 A1和US 6 953 410 B2公知了用于决定起动档位的方法，在所述文献中，由机动车辆的当前的行驶阻力和驱动马达的可使用的马达力矩通过如下方式地来确定尽可能高的起动档位，其中，使得在起动期间，摩擦离合器的预期的滑差持续时间和/或在滑差运行中带入摩擦离合器中的热能不超过预先给定的边界值。

在US 7 220 215 B2中描述了带有控制装置的商用车辆，利用该控制装置如下地确定最高可能的起动档位，即：使得可由驱动马达在空转转速的情况下最大地产生的马达力矩足够用于起动并且在此带入摩擦离合器中的热能不超过预先给定的边界值。

在商用车辆的情况中，驱动马达大多构造为涡轮增压的、具有特殊负载构建特性的柴油马达，依据未预先公开的、描述了用于依赖于涡轮增压的内燃机的动态运行特征来控制自动化多级换档变速器的方法的DE 10 2008 054 802 A1，涡轮增压的内燃机可以突发地，也就是说带有高的转矩梯度，仅达到位于满负载力矩之下的进气力矩。