專利名稱：用于控制對內(nèi)燃機的壓縮空氣供應(yīng)及變速器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于運行汽車傳動系的方法，該汽 車傳動系具有內(nèi)燃機、配屬于該內(nèi)燃機的渦輪增壓機、用于將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機 的吸氣設(shè)備(Luftansaugtrakt)中的裝置以及變速器。
背景技術(shù)：
例如由專利申請文件WO2006/037564 AUffO 2006/089779 Al和WO 2006/089780 Al公知裝備有渦輪增壓機的活塞內(nèi)燃機在其低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)給出相對小的扭矩，這是因為 由常規(guī)的渦輪增壓機為了提高扭矩而提供到發(fā)動機的吸入設(shè)備中的空氣量視系統(tǒng)而定地 依賴于內(nèi)燃機的如下廢氣流，該廢氣流驅(qū)動渦輪增壓機的渦輪機。作為渦輪延遲公知的該 現(xiàn)象可以在其形成帶有可變幾何結(jié)構(gòu)的渦輪增壓機方面得到緩和，在這些渦輪增壓機中， 渦輪機葉片依賴于所提供的進行驅(qū)動的廢氣流以可調(diào)整地的方式構(gòu)成。因為帶有可變的幾 何結(jié)構(gòu)的渦輪增壓機在制造方面相對貴并且只能用復(fù)雜的控制和調(diào)節(jié)方法來進行控制，所 以在汽車工業(yè)中存在如下需要，即用更簡單的裝置和/或方法即使在發(fā)動機轉(zhuǎn)速很低時也 能實現(xiàn)內(nèi)燃機的相對高的驅(qū)動扭矩。在這種背景下，由DE-PS-39 06 312以及由DE 199 44 946 Al分別公知用于縮小 所提及的渦輪延遲的一種方法和一種裝置，其中在裝備有渦輪增壓機的柴油發(fā)動機加速期 間，從壓縮空氣存儲器中將確定的空氣量吹入發(fā)動機的吸氣管中，并且相應(yīng)地適應(yīng)燃料注 入量。在此，能夠從汽車的壓縮空氣制動系統(tǒng)的壓縮空氣存儲器中獲取發(fā)動機所需的壓縮空氣。此外，由開頭所提及的專利公開文件WO 2006/089779 Al以及W02006/089780 Al 公知為了縮小所提到的渦輪延遲，在渦輪增壓的內(nèi)燃機中使用分離開的裝置，用于供應(yīng)新 鮮空氣或者壓縮空氣。布置在內(nèi)燃機的吸氣區(qū)域中的該裝置擁有作為吸氣管的吸氣設(shè)備， 該吸氣設(shè)備具有可調(diào)整的節(jié)流閥和用于使吸取空氣流入的第一端部接頭以及用于沿著朝 發(fā)動機氣缸的方向流出的第二端部接頭。為了進行調(diào)整，將節(jié)流閥聯(lián)接到可由控制設(shè)備控 制的調(diào)整裝置上。在節(jié)流閥與第二端部接頭之間構(gòu)成的是帶有開口的壓縮空氣接頭，該開 口通入到該裝置的管狀的內(nèi)部空間中。此外設(shè)置壓縮空氣接頭與壓縮空氣量調(diào)節(jié)裝置共 同作用，該壓縮空氣量調(diào)節(jié)裝置具有閥門，該閥門帶有關(guān)閉的和任意打開的位置，該壓縮空 氣量調(diào)節(jié)裝置可以通過電的輸入端由電控制設(shè)備來控制。節(jié)流閥的調(diào)整裝置由量調(diào)節(jié)裝置 和/或控制設(shè)備通過如下方式強制操作，即，使得量調(diào)節(jié)裝置的完全關(guān)閉的位置配屬于節(jié) 流閥的完全打開的位置。為了控制由WO 2006/089779 Al以及WO 2006/089780 Al公知的用于將壓縮空氣
注入內(nèi)燃機的吸氣設(shè)備中的該裝置，控制設(shè)備利用扭矩要求信號，該扭矩要求信號來自于 加速踏板、驅(qū)動裝置滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置、速度調(diào)節(jié)裝置和/或電穩(wěn)定程序，或者來自于向發(fā)動機 控制系統(tǒng)導(dǎo)入外部扭矩要求的機構(gòu)。此外，由WO 2006/089779 Al公知在最佳地控制用于向渦輪增壓的內(nèi)燃機供應(yīng)壓縮空氣(或者如那里所表述的那樣供應(yīng)新鮮氣體)的裝置時，該裝置的控制設(shè)備的控制 程序識別出預(yù)先確定的關(guān)于如下條件的說明，即從何時起應(yīng)該執(zhí)行或者結(jié)束空氣的吹入。 因此，例如可以考慮職業(yè)的長途貨車司機或者公共汽車司機各自具有獨特的行駛方式，這 些行駛方式要求平均的加速度值。因此，這樣的駕駛員會在變速器換檔時偏好確定的換檔 點。這可以由所提及的控制設(shè)備來確定、存儲和修改。這些數(shù)據(jù)由控制設(shè)備例如用于確定 吹入壓縮空氣的持續(xù)時間和用于節(jié)流閥的操作。通過該做法應(yīng)該防止不必要地程度高地以 及無益地程度高地消耗壓縮空氣。在這里尤其設(shè)置壓縮空氣吹入以及節(jié)流閥操作的持續(xù) 時間以適應(yīng)于駕駛員對于加速的期望的頻率的方式由控制軟件來調(diào)節(jié)。此外，由WO 2006/037564 Al公知一種依據(jù)分類的裝置，在該裝置中，從壓縮空氣 存儲器中獲取的壓縮空氣也可以直接輸送到內(nèi)燃機氣缸的進氣閥的前面。因為依據(jù)WO 2006/089779 Al和WO 2006/089780 Al的用于向渦輪增壓的內(nèi)燃機 供應(yīng)壓縮空氣的依據(jù)分類的裝置與汽車傳動系中其它裝置的共同作用相當復(fù)雜，所以為了 最佳地在汽車中，不管是在載貨車還是在轎車中，使用這種裝置，都需要專門的控制方法， 這些控制方法考慮到這些傳動系部件的各自的特性以及要求。因此，本發(fā)明的任務(wù)是，介紹 一種方法，該方法對將額外的壓縮空氣供應(yīng)給裝備有渦輪增壓機的內(nèi)燃機的裝置與其它傳 動系部件的共同作用進行控制。

發(fā)明內(nèi)容
從獨立權(quán)利要求的特征中得知該任務(wù)的解決方案，而根據(jù)本發(fā)明的方法的有利的 改進方案和設(shè)計方案可以由從屬權(quán)利要求得知。本發(fā)明基于如下認識，S卩，為了最佳地控制本身公知的用于向渦輪增壓的內(nèi)燃機 供應(yīng)額外的壓縮空氣的裝置，還要一同考慮在汽車傳動系中存在的其它裝置和/或機組的 工作特性。因此，本發(fā)明研究的是變速器與用于向渦輪增壓的內(nèi)燃機供應(yīng)壓縮空氣的裝置 的運行最佳的共同作用。把“變速器”的概念理解為所有類型的變速器，也就是例如手動換檔變速器、自動 化的換檔變速器、動力換檔變速器、復(fù)式離合器變速器、分級自動變速器以及還有無級換檔 變速器。把“用于將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機的吸氣設(shè)備中的裝置”的概念理解為開頭 所述的裝置，這不依賴于壓縮空氣或新鮮氣體是否從壓縮空氣制動系統(tǒng)的壓縮空氣容器 中獲得或者從其它汽車裝置中獲得，或者壓縮空氣是否合乎需要地直接由電動機驅(qū)動的空 氣泵產(chǎn)生。所提及的裝置包括所有對其運行來說所需的構(gòu)件和機組。此外，本發(fā)明適合于所有用于向渦輪增壓的內(nèi)燃機供應(yīng)壓縮空氣的裝置，這不依 賴于壓縮空氣是否在內(nèi)燃機的氣缸前面遠距離地被吹入這些氣缸的吸入設(shè)備中，或者該 壓縮空氣是否直接在這種氣缸的進氣閥前面被注入該氣缸的進氣區(qū)域中。因此，本發(fā)明以一種用于運行汽車傳動系的方法為出發(fā)點，該汽車傳動系具有內(nèi) 燃機、配屬于該內(nèi)燃機的渦輪增壓機、用于將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機的吸氣設(shè)備中的 裝置以及變速器。根據(jù)本發(fā)明，在該方法中設(shè)置吹入內(nèi)燃機的吸氣設(shè)備中的額外的壓縮空 氣的時間點、持續(xù)時間、壓力和/或體積依賴于駕駛員的功率期望(Leistimgsmmsch)、內(nèi) 燃機的當前轉(zhuǎn)速、內(nèi)燃機的負載狀態(tài)、汽車速度以及依賴于用于改變變速器傳動比的進程來進行控制。內(nèi)燃機的負載狀態(tài)包括內(nèi)燃機在牽引行駛和慣性行駛中的工作狀態(tài)。眾所周知，用于向裝備有廢氣渦輪增壓機的內(nèi)燃機供應(yīng)額外的壓縮空氣的裝 置在控制內(nèi)燃機的功率時能夠?qū)崿F(xiàn)許多優(yōu)點。然而，如此裝備而成的汽車在實踐中只 能在考慮到安裝在相應(yīng)汽車傳動系中的變速器的特性以及該變速器的傳動比改變情況 (Obersetzungsanderungstatigkeit)時才能有意義地進行工作。該傳動比改變情況通常是 變速器檔位的變換到或者將該變速器檔位切換到其空檔位置中。在其傳動比無級地變化的 變速器理中，這被解為離開迄今為止的傳動比設(shè)置并實現(xiàn)新的變速器傳動比。通過如下方式，即根據(jù)本發(fā)明在用于改變變速器的傳動比的進程中依賴于駕駛員 的功率期望、內(nèi)燃機的當前轉(zhuǎn)速、內(nèi)燃機的負載狀態(tài)以及汽車速度地考慮吹入內(nèi)燃機的吸 氣設(shè)備中的額外的壓縮空氣的時間點、持續(xù)時間、壓力和/或體積，實現(xiàn)了 尤其在內(nèi)燃機 轉(zhuǎn)速很低時可以有意義地將內(nèi)燃機的通過吹入額外的壓縮空氣而產(chǎn)生的扭矩增加用于變 速器中的所述進程。在變速器、內(nèi)燃機以及用于吹入額外的壓縮空氣的裝置的相互作用中 可實現(xiàn)的優(yōu)點首先是，提高了變速器的傳動比改變過程或者換檔的速度以及舒適性，正如 下面結(jié)合本發(fā)明的改進方案所闡述的那樣。根據(jù)按本發(fā)明的方法的第一有利的設(shè)計方案，在具有用于控制內(nèi)燃機的電子控制 設(shè)備、用于控制將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機的吸氣設(shè)備中的裝置的電子控制設(shè)備以及用 于控制變速器的電子控制設(shè)備(或者用于控制所有這些傳動系部件或者這些傳動系部件 中的幾個傳動系部件的共同的電子控制設(shè)備)的汽車傳動系中設(shè)置用于控制用來吹入額 外的壓縮空氣的裝置的電子控制設(shè)備不斷地測定關(guān)于能夠在哪個時間段上并且以怎樣的 壓力或者體積流來將壓縮空氣吹入吸氣設(shè)備的當前信息并且提供給其它控制裝置或者控 制設(shè)備。這些信息能夠借助于壓縮空氣容器上的傳感器由控制設(shè)備來測定，其中，該壓縮 空氣容器可以是這種壓縮空氣容器，即該壓縮空氣容器還額外地由汽車例如載貨車的壓縮 空氣制動系統(tǒng)所使用。優(yōu)選通過電子的汽車數(shù)據(jù)網(wǎng)，例如通過本身公知的CAN總線來提供 所提及的信息。由此，汽車的其它控制裝置或者其它控制設(shè)備也可以獲得所提及的信息，最 后，這些信息得出關(guān)于如下情況的結(jié)論，即能夠何時以及在哪個時間段上并且以怎樣的大 小通過吹入額外的壓縮空氣來提高內(nèi)燃機扭矩。根據(jù)本發(fā)明的另一改進方案設(shè)置變速器控制設(shè)備借助于合適的傳感器來測定 關(guān)于能夠在哪個時間段上并且以怎樣的壓力或者體積流來將壓縮空氣吹入吸氣設(shè)備的 信息，并且將所述信息用于選出牽引-換高檔(Zug-Hochschaltimg)或者牽引-換低檔 (Zug-Ruckschaltung)的目標檔位并且用于最佳地執(zhí)行這種傳動比改變。在該上下文中可以設(shè)置向變速器控制設(shè)備告知在用于吹入額外的壓縮空氣的裝 置的壓縮空氣容器中的當前填充程度以及當前壓力，從這些信息中推導(dǎo)出可以在哪個時 間段上并且以怎樣的壓力或者體積流來將壓縮空氣吹入吸氣設(shè)備中，并且將這些信息用于 確定變速器的目標傳動比或者用于確定目標檔位。本發(fā)明的另一改進方案設(shè)置用于控制用來吹入額外的壓縮空氣的裝置的電子控 制設(shè)備，為了計算當前最大可能的發(fā)動機扭矩而考慮到當前在壓力和持續(xù)時間方面可能實 現(xiàn)的壓縮空氣吹入的影響，并且將在吹入壓縮空氣下的當前最大可能的發(fā)動機扭矩值提供 給用于計劃并且執(zhí)行傳動比改變過程的變速器控制設(shè)備使用。
此外，可以在變速器控制設(shè)備和壓縮空氣吹入裝置的控制設(shè)備的共同作用中設(shè)置 的是，變速器控制設(shè)備測定與準備或者最佳地執(zhí)行變速器的傳動比改變有關(guān)地將額外的 壓縮空氣吹入內(nèi)燃機的吸氣設(shè)備中究竟是否有意義，并且在評價是正面的時，該變速器控 制設(shè)備將在吹入壓縮空氣的所述時間點、所述壓力以及所述持續(xù)時間方面用于吹入壓縮空 氣的指令發(fā)送給吹入裝置的控制設(shè)備。另一設(shè)計方案設(shè)置當根據(jù)變速器的計劃的傳動比改變所能實現(xiàn)的發(fā)動機扭矩在 不吹入壓縮空氣的情況下不足以使汽車能在目標傳動比中充分地加速時，才給出用于將額 外的壓縮空氣吹入吸氣設(shè)備中的指令。此外可以設(shè)置變速器控制設(shè)備確定如下變速器傳動比或者檔位，這些變速器傳 動比或者檔位能夠在不吹入壓縮空氣以及吹入壓縮空氣的情況下在內(nèi)燃機和汽車的當前 工作狀態(tài)中有意義地進行調(diào)節(jié)，并且變速器控制設(shè)備選出如下傳動比或者如下檔位作為目 標傳動比，該目標傳動比在利用了吹入壓縮空氣的情況下按照燃料消耗準則或者功率準 則，是變速器的最佳的連接傳動比。此外，被認為有利的是，設(shè)置了 變速器控制設(shè)備在傳動比改變期間通過如下方式 指揮用于控制用來吹入額外的壓縮空氣的裝置的控制設(shè)備，即，在考慮到該壓縮空氣吹入 裝置和內(nèi)燃機的動態(tài)特性的情況下，內(nèi)燃機根據(jù)傳動比改變盡可能快速地提供其最大可提 供的扭矩。此外，有利的是，設(shè)置了 在換低檔時通過如下方式提早對用于吹入壓縮空氣的裝 置進行控制，即，一旦變速器切換到空檔中，內(nèi)燃機就提供足夠高的扭矩，以便因此能夠盡 可能快速地實現(xiàn)針對目標傳動比或者目標檔位的連接轉(zhuǎn)速。此外，有意義地設(shè)置在換低檔時通過如下方式提早對用于吹入壓縮空氣的裝置 進行控制，即，一旦在變速器中調(diào)節(jié)到目標傳動比或者掛入了目標檔位，就提供如此高的發(fā) 動機扭矩，使汽車的所希望的加速特性得以實現(xiàn)。為了使如此裝備的汽車能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省燃料地或者功率導(dǎo)向地行駛，而設(shè)置在換 低檔時通過如下方式來控制用于吹入壓縮空氣的裝置，即，在換檔結(jié)束之后有針對性地提 高發(fā)動機連接扭矩，以便使牽引力擾動降到最低程度并且能夠?qū)崿F(xiàn)更高的連接檔位，以便 在發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對低時能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省燃料的行駛。根據(jù)按本發(fā)明的方法的另一改進方案而設(shè)置在換高檔過程中，為了減少變速器 傳動比改變的無牽引力的或者牽引力減少的階段并且為了提高感覺到的換檔速度，由變速 器控制設(shè)備緊接在換高檔過程末尾之后向吹入裝置的控制設(shè)備發(fā)出用于將額外的壓縮空 氣吹入內(nèi)燃機的吸氣設(shè)備中的指令。最后，對于汽車在車道下坡處沿行駛方向慣性行駛的運行有意義的是，在控制裝 置中設(shè)置當變速器控制設(shè)備激活了變速器的慣性-換低檔(Schub-RUckschaltimg)時，就 操作或者接入可接入到汽車傳動系中的并且可由內(nèi)燃機驅(qū)動的壓縮空氣壓縮機，用于填充 所提及的壓縮空氣容器以提高汽車傳動系的制動作用。最后，對于汽車在車道下坡處沿行駛方向慣性行駛的運行有意義的是，在控制裝 置中設(shè)置當汽車優(yōu)選處于慣性行駛中時，就預(yù)防性地操作或者接入可接入到汽車傳動系 中的并且可由內(nèi)燃機驅(qū)動的壓縮空氣壓縮機，用于填充所提及的壓縮空氣容器，因此提高 制動作用以及進一步優(yōu)化燃料消耗。
具體實施例方式下面結(jié)合在唯一附圖
中示出的實施例對本發(fā)明進行詳細闡述。在該附圖中示意性 地示出了本身公知的汽車傳動系1的主要部分。裝備有渦輪壓縮機17的柴油發(fā)動機2配 屬于傳動系1，該柴油發(fā)動機具有六個直列式布置在氣缸體6中的氣缸3。氣缸3的吸氣管 4連接在總管5上，該總管具有接頭凸緣7，吸氣設(shè)備8以其用于流出空氣的第二端部接頭 9連接到該接頭凸緣上。用于流入空氣的第一端部接頭10通過管道11與增壓空氣冷卻器 13的流出口 12聯(lián)接，這些增壓空氣冷卻器的流入口 14通過管道15與渦輪壓縮機17的流 出口 16聯(lián)接。空氣濾清器19以管道20連接到渦輪壓縮機17的流入口 18上。渦輪壓縮 機17形成了渦輪增壓機22的一部分，渦輪增壓機的廢氣渦輪機23以其流入口 24連接到 排氣總管26的流出口 25上。渦輪壓縮機17和廢氣渦輪機23固定在可轉(zhuǎn)動地得到支承的 軸21上。氣缸3通過排氣管道27連接到排氣總管26上，并且廢氣渦輪機23的流出口 28 與廢氣管29有效流動地連接。通過噴嘴30來進行對氣缸3的燃料供應(yīng)，對這些噴嘴的調(diào)節(jié)通過線路31由電子 控制單元(EDC) 38的第一輸出端32來執(zhí)行。電子控制單元33的輸出端34通過線路36連 接到電子控制單元38的輸入端37上。上一次所提及的該控制單元33設(shè)有操作機構(gòu)，該操 作機構(gòu)在該實施例中構(gòu)造成加速踏板35。電子控制單元38的電接頭39通過總線40與吸 氣設(shè)備8的電接頭41聯(lián)接。吸氣設(shè)備8上虛線畫出的控制線路說明了 電子控制單元38 對未示出的用于操作節(jié)流閥63的伺服電機進行控制。利用該節(jié)流閥63能夠調(diào)節(jié)可由柴油 發(fā)動機2吸入的空氣量。吸氣設(shè)備8具有壓縮空氣接頭42，該壓縮空氣接頭通過管道43連接到壓縮空氣容 器45的排氣接頭44上。壓縮空氣容器45的供應(yīng)接頭46通過管道47連接到壓縮空氣壓 縮機49的壓縮空氣接頭48上。壓力調(diào)節(jié)器50和空氣干燥器51也被裝入管道47中。壓 縮空氣壓縮機49具有吸氣接管52，該吸氣接管設(shè)有空氣濾清器53。壓縮空氣壓縮機49的 軸54通過皮帶傳動裝置55與渦輪增壓的柴油發(fā)動機2的主軸56連接。然而，本發(fā)明還包 括了如下壓縮空氣壓縮機，這些壓縮空氣壓縮機由例如能通過電子控制單元38控制的電 動機來驅(qū)動(未示出)。此外，附圖示出壓縮空氣壓縮機49可以通過能由所提及的電子控制設(shè)備38經(jīng)由 控制線路73控制的離合器71與內(nèi)燃機2上的皮帶傳動裝置55連接，從而該壓縮空氣壓縮 機49只有在必須補足壓縮空氣容器45中的壓力時才由控制設(shè)備38來激活。為了測定壓 力容器45中的當前壓力，在那里布置了壓力傳感器79，該壓力傳感器的測量信號可以通過 傳感器線路80傳導(dǎo)到控制設(shè)備38上和/或傳導(dǎo)到變速器控制設(shè)備66上。當汽車在斜坡上慣性行駛時，例如按本發(fā)明非常有利地激活壓縮空氣壓縮機49， 以便通過壓縮空氣壓縮機49的功率消耗來利用傳動系1的制動作用。此外，唯一的附圖示出內(nèi)燃機2能夠由電動機驅(qū)動的起動器59來驅(qū)動并且能夠 由此起動，該起動器能夠以其小齒輪58嵌入內(nèi)燃機2的飛輪的齒圈57中。飛輪以齒圈57 用公知的方式固定在內(nèi)燃機2的主軸56上。起動器59通過控制線路72與用于額外的壓 縮空氣的吹入裝置的電子控制設(shè)備38連接，并且因此能夠通過該控制設(shè)備38來接通和斷 開。
此外，能由電子控制單元38控制的電磁的控制和調(diào)節(jié)閥65布置在管道43中，利 用該控制和調(diào)節(jié)閥能夠?qū)㈩~外的壓縮空氣從壓縮空氣容器45注入或吹入吸氣設(shè)備8中，當 這對于影響柴油發(fā)動機2的扭矩尤其是提高柴油發(fā)動機2的扭矩顯得有意義時?？刂崎y65 由電子控制設(shè)備38經(jīng)由總線40來進行控制，該總線在吸氣設(shè)備8的區(qū)域內(nèi)分支成用于對 節(jié)流閥63的伺服電機進行控制的控制線路(小虛線表示)以及用于對控制閥63進行控制 的控制線路(大虛線表示)。此外，附圖示意性地示出內(nèi)燃機2在輸出端通過其主軸56與起動和換檔離合器 60的輸入端抗扭地連接，而該起動離合器60的輸出端與自動變速器62的變速器輸入軸61 聯(lián)接。起動離合器60構(gòu)造成可自動化操作的離合器，并且因此裝備有離合器執(zhí)行器74，該 離合器執(zhí)行器通過控制線路75與變速器控制設(shè)備66連接并且由該變速器控制設(shè)備進行指 揮。如果要求柴油機驅(qū)動的內(nèi)燃機2的工作特性，也可以在輸入端在起動離合器60的 前面還布置這里未示出的扭振緩沖器，但該扭振緩沖器本身公知。自動變速器62擁有輸出 軸，該輸出軸通過未示出的驅(qū)動軸和差速器與汽車車輪78連接。自動變速器62在本實施例中構(gòu)造成自動化的換檔變速器，該換檔變速器的公知 的檔位執(zhí)行器70通過控制線路69與變速器控制設(shè)備66連接。借助于該檔位執(zhí)行器70能 夠以公知的方式掛入以及掛出變速器檔位，或者相當普適性地執(zhí)行傳動比變化。此外，變速 器控制設(shè)備66通過傳感器線路68與變速器66上的傳感器連接，變速器控制設(shè)備62借助 于這些傳感器來測定對換檔至關(guān)重要的信息。這種信息首先是變速器輸入軸61的轉(zhuǎn)速和 變速器輸出軸64的轉(zhuǎn)速以及檔位執(zhí)行器70的路徑信號和/或位置信號。此外，由變速器 控制設(shè)備66和/或控制設(shè)備38借助于變速器輸出軸64或者汽車車輪78上的轉(zhuǎn)速傳感器 77來測定汽車速度，以及用內(nèi)燃機2的主軸56上的未示出的轉(zhuǎn)速傳感器來測定發(fā)動機轉(zhuǎn) 速。在這些信息以及其它信息的基礎(chǔ)上準備并且執(zhí)行用于改變自動變速器62中的傳動比 的過程。傳動系1在用于向柴油發(fā)動機2供應(yīng)新鮮空氣的裝置8的基本功能方面首先如下 地起作用當發(fā)動機轉(zhuǎn)速恒定時，通過吸氣管4、總管5、吸氣設(shè)備8、管道11、增壓空氣冷卻器 13、管道15、渦輪壓縮機17以及空氣濾清器19向渦輪增壓的柴油發(fā)動機2的氣缸3供應(yīng)新 鮮氣體。廢氣通過排氣管道27、排氣總管26、廢氣渦輪機23以及廢氣管29離開氣缸3。如果駕駛員快速地壓低加速踏板35，由此發(fā)動機扭矩或者發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)被快速提 高，那么柴油發(fā)動機2比先前需要更多的燃料和更多的新鮮氣體或空氣。將額外的燃料引 導(dǎo)到氣缸3中，但是由渦輪增壓機22提供的新鮮氣體量的增加仍然不充足。此外，在發(fā)動 機轉(zhuǎn)速很小時，吸氣設(shè)備8中新鮮氣體的壓力很低，該壓力在內(nèi)部空間中不斷地由未示出 的壓力傳感器測定并且傳給電子控制單元38。在該工作狀態(tài)中，節(jié)流閥63被完全打開。然 后，電子控制單元38借助于控制程序確定吸氣設(shè)備8的內(nèi)部空間中的壓力提高得不夠快， 并且應(yīng)該額外地吹入空氣?？刂瞥绦蚓哂袑θ缦聴l件的預(yù)先確定的說明，即應(yīng)該何時開始額外地吹入空氣。 開始時，將節(jié)流閥63沿著閉合的方向調(diào)整，并且通過打開閥門65使壓縮空氣從壓縮空氣容 器45自由地吹入到吸氣設(shè)備8中?？諝獯等氲某掷m(xù)時間同樣由控制程序預(yù)先給定，該控制程序考慮了吸氣設(shè)備8中的壓力差以及絕對壓力。通過控制程序首先應(yīng)該防止如下情況，即壓縮空氣容器45的壓縮空氣消耗量是 如此之高，以致于連接到壓縮空氣容器45上的壓縮空氣制動系統(tǒng)的制動安全性受到負面影響。此外，在附圖中能夠看到，變速器控制設(shè)備66通過CAN總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線路76與 用于吹入額外的壓縮空氣的裝置的控制設(shè)備38連接，其中，該控制設(shè)備也可以稱為發(fā)動機 控制設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，在這兩個控制設(shè)備38、66之間不斷地進行著關(guān)于如下情況的信息 交換，即是否可以和/或應(yīng)該將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機2的吸氣設(shè)備8中以提高發(fā)動 機扭矩并且支持變速器換檔，如果是的話，何時進行以及在多大范圍內(nèi)進行。只有通過這種信息交換才能在汽車中有意義地執(zhí)行自動變速器62中的傳動比變 化過程或者換檔過程，在該汽車中實現(xiàn)用于將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機2的吸氣設(shè)備8 中的這種裝置。此外，精確協(xié)調(diào)地控制將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機2的吸氣設(shè)備8中以 準備并且執(zhí)行自動變速器2中的傳動比變化過程，能夠非常有利地實現(xiàn)汽車傳動系1的工 作方式，這在迄今為止之前是不可能的并且對此已經(jīng)在前面進行了探討。附圖標記列表
1汽車傳動系
2內(nèi)燃機、柴油發(fā)動機
3氣缸
4吸氣管
5總管
6氣缸體
7接頭凸緣
8吸氣設(shè)備
9第二端部接頭、流H
10第一端部接頭、流7
11管道
12流出口
13增壓空氣冷卻器
14流入口
15管道
16流出口
17渦輪壓縮機
18流入口
19空氣濾清器
20管道
21軸
22渦輪增壓機
23廢氣渦輪機
24流入口
25流出口26排氣總管27排氣管道28流出口29廢氣管30噴嘴31線路32輸出端33控制單元34輸出端35加速踏板36線路37輸入端38電子控制單元39接頭40總管41接頭42壓縮空氣接頭43管道44排氣接頭45壓縮空氣容器46供應(yīng)接頭47管道48壓縮空氣接頭49壓縮空氣壓縮機50壓力調(diào)節(jié)器51空氣干燥器52吸氣接管53空氣濾清器54車由55皮帶傳動裝置56主軸57齒圈58起動器的小齒輪59起動器60起動和換檔離合器61變速器輸入軸62變速器、自動變速器63節(jié)流閥
64變速器輸出軸
65控制和調(diào)節(jié)閥
66變速器控制設(shè)備
67變速器上的傳感器
68傳感器線路
69用于變速器執(zhí)行器70的控制線路
70變速器上的執(zhí)行器
71壓縮空氣壓縮機的離合器上的執(zhí)行器
72用于起動器的控制線路
73用于執(zhí)行器71的控制線路
74離合器執(zhí)行器
75用于離合器執(zhí)行器的控制線路
76數(shù)據(jù)線路、CAN總線
77轉(zhuǎn)速傳感器
78汽車車輪
79壓力傳感器
80傳感器線路
權(quán)利要求
用于運行汽車傳動系(1)的方法，所述汽車傳動系(1)具有內(nèi)燃機(2)、配屬于所述內(nèi)燃機的渦輪增壓機(22)、用于將額外的壓縮空氣吹入所述內(nèi)燃機(2)的吸氣設(shè)備(8)中的裝置以及變速器(62)，其特征在于，額外地吹入所述內(nèi)燃機(2)的所述吸氣設(shè)備(8)中的額外的壓縮空氣的時間點、持續(xù)時間、壓力和/或體積依賴于駕駛員的功率期望、所述內(nèi)燃機(2)的當前轉(zhuǎn)速、所述內(nèi)燃機(2)的負載狀態(tài)、汽車速度以及依賴于用于改變所述變速器(62)的傳動比的進程來進行控制。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述汽車傳動系(1)具有用于控制所述內(nèi)燃機(2) 的電子的控制設(shè)備(38)、用于控制所述用于將額外的壓縮空氣吹入的裝置的電子的控制設(shè) 備(38)以及用于控制所述變速器(62)的電子的控制設(shè)備(66)，或者具有用于控制這些傳 動系部件中的所有或者幾個傳動系部件的共同的電子的控制設(shè)備，其特征在于，所述用于 控制所述用于將額外的壓縮空氣吹入的裝置的電子的控制設(shè)備(38)不斷地測定關(guān)于能夠 在哪個時間段上并且以怎樣的壓力或者體積流來將壓縮空氣吹入所述吸氣設(shè)備(8)中的 當前信息并且提供給其它控制裝置。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，變速器控制設(shè)備(66)將關(guān)于能夠在哪 個時間段上并且以怎樣的壓力或者體積流來將額外的壓縮空氣吹入所述吸氣設(shè)備(8)中 的所述信息用于選出牽引-換高檔或者牽引-換低檔的目標檔位并且用于最佳地執(zhí)行傳動 比改變。
4.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，向所述變速器控制設(shè)備(66)告 知在所述用于將額外的壓縮空氣吹入的裝置的壓縮空氣容器(45)中的當前填充程度以及 當前壓力，從這些信息中推導(dǎo)出能夠在哪個時間段上并且以怎樣的壓力或者體積流來將 額外的壓縮空氣吹入所述吸氣設(shè)備(8)中，并且將這些信息用于確定目標傳動比或者用于 確定目標檔位。
5.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述用于控制所述用于將額外 的壓縮空氣吹入的裝置的電子的控制設(shè)備(38)為了計算當前最大可能的發(fā)動機扭矩而考 慮到當前在壓力和持續(xù)時間方面可能的壓縮空氣吹入的影響，并且將在壓縮空氣吹入下的 所述當前最大可能的發(fā)動機扭矩的值提供給所述變速器控制設(shè)備(66)，用于計劃并且執(zhí)行 傳動比改變過程。
6.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述變速器控制設(shè)備(66)測 定與準備或者最佳地執(zhí)行所述變速器(62)的傳動比改變有關(guān)地將額外的壓縮空氣吹入 所述內(nèi)燃機(2)的所述吸氣設(shè)備(8)中是否有意義；并且在正面的評價下，所述變速器控制 設(shè)備(66)將涉及壓縮空氣吹入的所述時間點、所述壓力以及所述持續(xù)時間的、用于壓縮空 氣吹入的指令發(fā)送給所述吹入裝置的所述控制設(shè)備(38)。
7.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，當根據(jù)所述變速器(62)的計劃 的傳動比改變而能實現(xiàn)的發(fā)動機扭矩在無壓縮空氣吹入的情況下不足以使汽車能在所述 目標傳動比中充分地加速時，于是給出用于將額外的壓縮空氣吹入所述吸氣設(shè)備(8)的所 述指令。
8.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述變速器控制設(shè)備(66)確定 如下變速器傳動比或者檔位，所述變速器傳動比或者檔位能夠在無壓縮空氣吹入以及有壓 縮空氣吹入的情況下在所述內(nèi)燃機(2)的當前工作狀態(tài)和所述汽車中有意義地進行調(diào)節(jié)；并且所述變速器控制設(shè)備(66)選出如下傳動比或者如下檔位作為目標傳動比，該作為目 標傳動比的傳動比或者檔位在采用額外的壓縮空氣吹入的情況下按照燃料消耗準則或者 功率準則是所述變速器(62)的最佳的連接傳動比。
9.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述變速器控制設(shè)備(66)在傳 動比改變期間以如下方式指揮所述用于控制所述用于將額外的壓縮空氣吹入的裝置的控 制設(shè)備(38)，S卩，在考慮到這個壓縮空氣吹入裝置和所述內(nèi)燃機(2)的動態(tài)特性的情況下， 所述內(nèi)燃機根據(jù)所述傳動比改變盡可能快速地提供其最大能提供的扭矩。
10.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在換低檔時以如下方式提早地 控制所述用于將額外的壓縮空氣吹入的裝置，即，一旦所述變速器(62)切換到空檔，所述 內(nèi)燃機(2)就提供足夠高的扭矩，以便因此能夠盡可能快速地實現(xiàn)針對所述目標傳動比或 者所述目標檔位的連接轉(zhuǎn)速。
11.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在換低檔時以如下方式來提早 地控制所述用于將額外的壓縮空氣吹入的裝置，即，一旦在所述變速器(62)中調(diào)節(jié)到所述 目標傳動比或者掛入了所述目標檔位，就提供如下高的發(fā)動機扭矩，即，使所述汽車的希望 的加速特性得以實現(xiàn)。
12.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在換低檔時以如下方式來控制 所述用于將額外的壓縮空氣吹入的裝置，即，在換檔結(jié)束之后存在發(fā)動機連接扭矩的有針 對性的提高，以便使牽引力擾動降到最低程度并且能夠?qū)崿F(xiàn)更高的連接檔位，以便在低發(fā) 動機轉(zhuǎn)速時能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省燃料的行駛。
13.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在換高檔過程中，為了減少所 述變速器(62)的傳動比改變的無牽引力的或者牽引力減少的階段并且為了提高感覺到的 換檔速度，由所述變速器控制設(shè)備(66)緊接在所述換高檔過程末尾之后向所述吹入裝置 的所述控制設(shè)備(38)發(fā)出用于將額外的壓縮空氣吹入所述內(nèi)燃機(2)的所述吸氣設(shè)備(8) 中的指令。
14.按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，當所述變速器控制設(shè)備(66) 已激活了所述變速器(62)的慣性-換低檔時，于是操作或者接入能接入(71)到所述汽車 傳動系(1)中的并且能由所述內(nèi)燃機(2)驅(qū)動的壓縮空氣壓縮機(49)，用于填充所述壓縮 空氣容器(45)以提高所述汽車傳動系(1)的制動作用。
15.按權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述汽車在車道下坡處沿行駛方向慣 性行駛的運行情況下，預(yù)防性地操作或者接入所述壓縮空氣壓縮機(49)，用于填充所述壓 縮空氣容器(45)，因此提高所述制動作用以及進一步優(yōu)化燃料消耗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行汽車傳動系(1)的方法，該汽車傳動系具有內(nèi)燃機(2)、配屬于該內(nèi)燃機的渦輪增壓機(22)、用于將額外的壓縮空氣吹入內(nèi)燃機(2)的吸氣設(shè)備(8)中的裝置以及變速器(62)。該方法為了解決如下任務(wù)，即能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮空氣吹入裝置在汽車傳動系(1)中符合實際的使用，其特征在于，吹入內(nèi)燃機(2)的吸氣設(shè)備(8)中的額外的壓縮空氣的時間點、持續(xù)時間、壓力和/或體積依賴于駕駛員的功率期望、內(nèi)燃機(2)的當前轉(zhuǎn)速、內(nèi)燃機(2)的負載狀態(tài)、汽車速度以及依賴于用于改變變速器(62)的傳動比的進程來進行控制?？紤]到了汽車傳動系中存在的其它裝置和/或機組的工作特性。因此，本發(fā)明研究的是變速器與用于向渦輪機增壓的內(nèi)燃機供應(yīng)壓縮空氣的裝置的運行最佳的共同作用。
文檔編號F02D41/00GK101946075SQ200980105524
公開日2011年1月12日 申請日期2009年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者克里斯托夫·呂沙爾特, 托馬斯·耶格爾, 羅蘭·梅爾 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司