用于機(jī)動(dòng)車(chē)的選擋裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)、尤其用于帶有手動(dòng)或自動(dòng)換擋的多擋變速器的機(jī)動(dòng)車(chē)的選擋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由文獻(xiàn)DE 10 2005 060 130 Al已知這種選擋裝置，所述選擋裝置包括用于檢測(cè)多擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)和油門(mén)踏板位置的測(cè)量設(shè)備，并且根據(jù)這些參數(shù)給出建議，司機(jī)應(yīng)設(shè)置哪個(gè)擋位。這種傳統(tǒng)的選擋裝置使用了大量的換擋特征曲線(xiàn)，其中，當(dāng)超過(guò)換擋特征曲線(xiàn)時(shí)就將擋位上調(diào)或下調(diào)一級(jí)，并且所述換擋特征曲線(xiàn)分別由三個(gè)直線(xiàn)型區(qū)段組成。所述區(qū)段中的一個(gè)分別描述了在油門(mén)踏板位置的中間區(qū)域中，輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)與踏板位置之間的線(xiàn)性關(guān)系；在該中間區(qū)域兩側(cè)，當(dāng)油門(mén)踏板的偏轉(zhuǎn)較小或較劇烈時(shí)，換擋轉(zhuǎn)數(shù)與油門(mén)踏板的位置無(wú)關(guān)。
[0003]文獻(xiàn)DE 10 2005 060 130 Al并未給出用于確定換擋特征曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種選擋裝置，所述選擋裝置有利于節(jié)省燃料的駕駛。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方式，所述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)用于帶有內(nèi)燃機(jī)和多擋變速器的機(jī)動(dòng)車(chē)的選擋裝置解決的，所述選擋裝置具有
[0006]-第一測(cè)量設(shè)備，用于檢測(cè)用于代表機(jī)動(dòng)車(chē)速度的數(shù)值；
[0007]-第二測(cè)量設(shè)備，用于檢測(cè)功率需求；
[0008]-計(jì)算設(shè)備，用于計(jì)算在測(cè)得多擋變速器的不同擋位的車(chē)輛速度的情況下為滿(mǎn)足功率需求所需的燃料消耗，并且用于輸出根據(jù)計(jì)算所得的燃料消耗所選定的擋位。
[0009]根據(jù)一種簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方式，選定的擋位可以是始終具有最低燃料消耗的擋位；那么當(dāng)駕駛員始終設(shè)置由選擋裝置所選定的擋位或由自動(dòng)多擋變速器設(shè)置該擋位時(shí)，駕駛員可以隨時(shí)確保他(她)在節(jié)約燃料的情況下駕駛。
[0010]根據(jù)一種變形方式，只要該擋位的燃料消耗高于最節(jié)能擋位的燃料消耗的部分沒(méi)有超過(guò)所規(guī)定的極限值，所選定的擋位也可以是具有第二低的燃料消耗的擋位。
[0011]根據(jù)一種備選的變形方式，也可以這樣配置計(jì)算設(shè)備，所述計(jì)算設(shè)備評(píng)估駕駛員的駕駛風(fēng)格，并且在駕駛風(fēng)格被評(píng)估為運(yùn)動(dòng)模式的情況下，選定用于輸出的擋位比具有最低燃料消耗的擋位更低、優(yōu)選分別低一級(jí)。雖然這種駕駛模式不再始終在燃料消耗方面被優(yōu)化，然而該駕駛模式在駕駛員所顯示出的需要(支配用于加速操作的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備)與燃料消耗優(yōu)化的駕駛模式之間達(dá)成妥協(xié)。
[0012]根據(jù)一種擴(kuò)展方式，可以這樣配置計(jì)算設(shè)備，當(dāng)最節(jié)能的擋位與實(shí)際所選定的擋位之間的燃料消耗的差值沒(méi)有超出規(guī)定的極限值時(shí)，則僅選擇比具有最低燃料消耗的擋位更低的擋位。
[0013]為了評(píng)估駕駛風(fēng)格可以這樣配置計(jì)算設(shè)備，計(jì)算始終由第二測(cè)量設(shè)備測(cè)得的功率需求的時(shí)間導(dǎo)數(shù)。該導(dǎo)數(shù)越高、也即功率需求的波動(dòng)越劇烈，就可以認(rèn)為駕駛員的駕駛風(fēng)格越運(yùn)動(dòng)。
[0014]此外，選擋裝置還應(yīng)該配置有用于特征曲線(xiàn)的存儲(chǔ)器，所述特征曲線(xiàn)表征用于內(nèi)燃機(jī)的不同工作點(diǎn)的燃料消耗，并且能在給定車(chē)輛速度和功率需求的情況下根據(jù)該特征曲線(xiàn)評(píng)估用于不同檔位的燃料消耗。
[0015]特征曲線(xiàn)分別表征對(duì)工作點(diǎn)的能耗，尤其可以通過(guò)將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)與轉(zhuǎn)矩相結(jié)合來(lái)定義所述工作點(diǎn)。
[0016]為了評(píng)估用于不同擋位的能耗值，尤其可以配置計(jì)算設(shè)備，用于將由第一測(cè)量設(shè)備測(cè)得的數(shù)值換算成為了在不同的多擋變速器的擋位中保持當(dāng)前車(chē)輛速度不變所需的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的矢量。
[0017]所述計(jì)算設(shè)備應(yīng)該被這樣設(shè)置，用于為所述矢量的多個(gè)分量計(jì)算與所測(cè)得的功率需求相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。不一定要計(jì)算用于所述矢量的所有分量的轉(zhuǎn)矩；尤其可以省去對(duì)這樣的擋位的計(jì)算，在該擋位中，所需的轉(zhuǎn)數(shù)位于內(nèi)燃機(jī)的允許轉(zhuǎn)數(shù)范圍以外。
[0018]此外，所述選擋裝置還可以設(shè)有用于特征曲線(xiàn)的存儲(chǔ)器，所述特征曲線(xiàn)將內(nèi)燃機(jī)的最大可實(shí)現(xiàn)功率表征為轉(zhuǎn)數(shù)的函數(shù)。所述特征曲線(xiàn)還可以提取用于僅允許輸出這樣的擋位，在該擋位中，功率需求可分別被當(dāng)前速度所需的轉(zhuǎn)數(shù)滿(mǎn)足、也即不位于由特征曲線(xiàn)表征的最大可實(shí)現(xiàn)的功率之上。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)方案還能是包括指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)在計(jì)算機(jī)中實(shí)施所述指令時(shí)，所述指令使計(jì)算機(jī)作為根據(jù)本發(fā)明的選擋裝置中的計(jì)算設(shè)備進(jìn)行工作，或者本發(fā)明的技術(shù)方案還是計(jì)算機(jī)可讀取的數(shù)據(jù)載體，程序指令存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)載體上，所述程序指令使計(jì)算機(jī)能以給定方式進(jìn)行工作。
[0020]另一種的發(fā)明技術(shù)方案是用于在具有內(nèi)燃機(jī)和多擋變速器的機(jī)動(dòng)車(chē)中的選擋裝置的計(jì)算設(shè)備，所述計(jì)算設(shè)備具有器件，所述器件用于計(jì)算為滿(mǎn)足在測(cè)得多擋變速器的不同擋位的車(chē)輛速度的情況下的功率需求而所需的燃料消耗，并且輸出根據(jù)計(jì)算所得的燃料消耗所選定的擋位。
【附圖說(shuō)明】
[0021]由以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述得出了本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中:
[0022]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的選擋裝置的框圖；和
[0023]圖2示出用于燃料消耗和轉(zhuǎn)矩的特征曲線(xiàn)。
[0024]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)設(shè)計(jì)的選擋裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1中示意性示出的選擋裝置被設(shè)計(jì)用于應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(chē)中，所述機(jī)動(dòng)車(chē)以已知的并因此未在此在圖中示出的方式具有內(nèi)燃機(jī)、帶有m個(gè)前進(jìn)擋的多擋變速器、由內(nèi)燃機(jī)通過(guò)多擋變速器驅(qū)動(dòng)的萬(wàn)向軸和由萬(wàn)向軸優(yōu)選通過(guò)差速器驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪。
[0026]可以設(shè)有車(chē)速表1，所述車(chē)速表的輸出信號(hào)直接以已知的數(shù)值單位表征車(chē)輛的速度V?？梢栽O(shè)有第一倍增器(Multiplikator) 2,以便將由車(chē)速表I輸出的速度乘以已知的車(chē)輪周長(zhǎng)的倒數(shù)，并且這樣計(jì)算驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的萬(wàn)向軸的轉(zhuǎn)數(shù)n_Cardan?？蛇x地,也可以直接借助布置在萬(wàn)向軸上的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)測(cè)得轉(zhuǎn)數(shù)n_Cardan。
[0027]存儲(chǔ)單元3存儲(chǔ)了矢量i，該矢量的m個(gè)分量ij(j = 1，……，m)是多擋變速器的Π1個(gè)前進(jìn)擋的傳動(dòng)比。第二個(gè)倍增器4接收轉(zhuǎn)，以便使轉(zhuǎn)數(shù)與傳動(dòng)比的矢量i相乘，并且以這種方式得到轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)值的矢量n，分別用于多擋變速器的j個(gè)擋位的轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)值的分量r^_表征當(dāng)在多擋變速器中設(shè)置相關(guān)的擋位j并且車(chē)輛應(yīng)該以當(dāng)前測(cè)得的速度V運(yùn)動(dòng)時(shí)多擋變速器的輸出軸所必須具有的轉(zhuǎn)數(shù)。該轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)值被認(rèn)定為發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬轉(zhuǎn)數(shù)，因?yàn)楫?dāng)多擋變速器位于中間位置(Neutralstellung)并且在所設(shè)置的擋位上只與該擋位對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)相當(dāng)于實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)轉(zhuǎn)數(shù)不一定與該虛擬轉(zhuǎn)數(shù)之一相一致。
[0028]這樣獲得的轉(zhuǎn)數(shù)矢量η傳遞給轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)單元5,所述轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)單元形成調(diào)校后的轉(zhuǎn)數(shù)矢量η’，其中，所有那些位于內(nèi)燃機(jī)的允許轉(zhuǎn)數(shù)范圍之外的分量都被標(biāo)記為無(wú)效的，相較而言，那些位于允許轉(zhuǎn)數(shù)范圍之內(nèi)的分量保持不變。被標(biāo)記為無(wú)效的矢量分量在后續(xù)處理中不再被考慮。
[0029]駕駛員通常通過(guò)油門(mén)踏板的位置來(lái)體現(xiàn)該駕駛員所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。由此，可以在車(chē)輛的油門(mén)踏板上設(shè)有位置傳感器6，用于作為測(cè)量設(shè)備來(lái)檢測(cè)功率需求。位置傳感器6的輸出信號(hào)在此對(duì)被與所需的功率需求P成正比的數(shù)值進(jìn)行編碼。分割器7接收信號(hào)P并使該信號(hào)除以由檢測(cè)單元5輸出的轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)量η’，以便得到矢量Τ，該矢量的分量分別表征在車(chē)輛的當(dāng)前速度V時(shí)為了滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的功率需求P而形成的轉(zhuǎn)矩:
[0030]當(dāng)n’j= “有效，，時(shí)，T j= P/n’ r j = I,......，m;
[0031]當(dāng)n’ j= “無(wú)效”時(shí)，T j= “無(wú)效”。
[0032]由檢測(cè)單元5輸出的轉(zhuǎn)數(shù)矢量η’和由分割器(Dividierer) 7所形成的轉(zhuǎn)矩矢量T用于存儲(chǔ)器8的分配地址(Adressieren),所述存儲(chǔ)器如圖2所示包含特征曲線(xiàn),所述特征曲線(xiàn)分別表征用于結(jié)合了內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)η和轉(zhuǎn)矩P的內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗。在圖2的曲線(xiàn)圖中，在橫坐標(biāo)上給出了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)η ;該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的允許范圍約為1200U/min至4400U/min0在縱坐標(biāo)上以任意單元給出了轉(zhuǎn)矩T。在該曲線(xiàn)圖中所描繪的曲線(xiàn)分別表征了相同單位燃料需求的曲線(xiàn)，在這些曲線(xiàn)上所顯示的標(biāo)示的數(shù)值(例如206、210、215、……、450)給出了以g/km為單位的CO2的排放量。虛線(xiàn)標(biāo)示的曲線(xiàn)9標(biāo)示發(fā)動(dòng)機(jī)的功率極限；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸產(chǎn)生在該曲線(xiàn)上方的剎車(chē)轉(zhuǎn)矩時(shí)，就導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)。
[0033]為多擋變速器的每個(gè)前進(jìn)擋所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)的有效值和轉(zhuǎn)矩矢量的數(shù)對(duì)n’、T對(duì)特征曲線(xiàn)進(jìn)行檢索，并且通過(guò)這種方式得到能耗值的矢量k。在此、尤其在較高擋位j的情況下可能會(huì)出現(xiàn)的是，盡管轉(zhuǎn)數(shù)矢量η的與該擋位對(duì)應(yīng)的分量11」位于允許范圍內(nèi)，然而所需的轉(zhuǎn)矩Tj立于虛線(xiàn)表示的曲線(xiàn)9的上方。在此情況下，能耗矢量k的對(duì)應(yīng)的分量k洞樣被標(biāo)注為無(wú)效的。
[0034]選擇單元10計(jì)算帶有最低值的能耗矢量k的分量kj;并且輸出與該分量對(duì)應(yīng)的擋位j，作為當(dāng)前最節(jié)省燃料的擋位。該輸出值可以在顯示儀器上向駕駛員示出，從而使駕駛員還能在考慮了前方行駛路徑和功率需求的可預(yù)見(jiàn)變化的情況下決定，是否應(yīng)該采用所顯示的擋位?？蛇x地，選擇單元10的輸出值還被直接用于對(duì)自動(dòng)換擋裝置的控制。
[0035]根據(jù)一種變形方式，還可以這樣配備選擇單元10，當(dāng)能耗kj+1僅稍微超出最低能耗值h時(shí)、也即的差值位于預(yù)先規(guī)定的較小的極限值以下時(shí)，所述選擇單元選擇具有第二低的能耗km的擋位(j+Ι)。一方面能夠以這種方式避免換擋建議的頻繁更換，另一方面選擇較高的擋位避免了發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)油門(mén)踏板操作的過(guò)于敏感的反應(yīng)，這對(duì)于追求經(jīng)