用于不打滑地传递最大驱动力矩的设备和方法
【专利摘要】本发明涉及一种实施针对机动车的混合传动通路的优选能够最大地传递的目标力矩的调节进程的方法，传动通路具有：具有输入轴和输出轴的自动挡变速箱，输出轴与机动车的至少一个驱动轮连接；用于产生驱动力矩的内燃机；分离离合器，其将内燃机可松开地为了传递驱动力矩耦合到变速箱上；用于产生附加力矩的电动机，其可附加于驱动力矩耦合到驱动轮上；马达控制装置，其调节内燃机的驱动力矩；用于调节附加力矩的电动机控制装置；至少一个用于探测数值的传感器，从数值中能够确定实际上由输出轴传递到驱动轮上的输出力矩，电动机控制装置调节附加力矩作为所确定的输出力矩的函数；控制装置，适用于借助于从所探测的数值中进行计算来确定实际上传递的输出力矩。
【专利说明】用于不打滑地传递最大驱动力矩的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将机动车的混合传动通路调节到优选可最大地传递的目标力矩的设备和方法，其中，传动通路具有:具有输入轴和输出轴的自动挡变速箱，其中，输出轴与机动车的至少一个驱动轮连接；用于产生驱动力矩的内燃机；分离离合器，其将内燃机可松开地为了传递驱动力矩耦合到变速箱；用于产生附加力矩的电动机，其能够附加于前述驱动力矩耦合到驱动轮上；马达控制装置，其调节内燃机的驱动力矩；用于调节附加力矩的电动机控制装置；至少一个用于探测数值的传感器，从该数值中可以确定实际由输出轴传递到驱动轮上的输出力矩，其中，电动机控制装置调节作为所确定的输出力矩的函数的附加力矩；以及控制装置，其适用于借助于从所探测的数值中进行计算来确定传递的输出力矩。本发明特别适用于实施所谓的行车起步。
【背景技术】
[0002]在行车起步时，由内燃机所产生的功率被传导到一个或多个驱动轮上，其中，驱动力矩调节到驱动轮的最大可能的附着力上。在行车起步时，将最大的转矩传递到驱动轮上，而不会产生打滑。打滑被理解为与相互间处于摩擦中的机械元件或流体在切向负荷下的速度偏差。在没有型面配合的情况下，打滑是能量传递的前提条件。对于被驱动的车轮来说，打滑是被驱动的车轮的转速与未被驱动的车轮的转速的比例关系。只要驱动力或制动力传递到车轮上，则调整出一个较小的、不等于零的打滑值。该打滑值取决于速度和传递的力。如果车轮过于强烈地被加速或制动，则超出了最大的静摩擦力，打滑增强，直到产生车辆失控的旋转(加速)或滑移/抱死(滑动)。是否存在驱动打滑或制动打滑，根据该定义在打滑的正负上进行判断(来源于维基百科)。
[0003]公知有各种不同的调节行车起步的方法。在第一种方法中，通过制动系统实现干预。在第二种方法中，减小内燃机的功率。在第三种方法中，借助于分离离合器与需传递的力矩相匹配。
[0004]在第一种方法中(通过制动系统干预)，机动车必须配有相应的制动系统。控制器作用到制动系统上，从而将尽可能高的力矩传递到驱动轮上。如果存在将过大的功率传递到驱动轮上的风险，则激活制动系统。这里，由内燃机产生的能量在制动系统中被转化成热能且由此不起作用。第一种方法在能量方面是效率非常低的。
[0005]在第二种方法中(降低或调节内燃机的功率)，马达控制装置作用到内燃机上，从而调节输入功率。该调节系统是迟缓的且具有较大的滞后时间，因为驱动轮的打滑或牵引不具有固定的值，而是必须持续地高动态地被调节。通过调节内燃机可能不会实现这种动态。
[0006]在第三种方法中(离合器调节)，由内燃机产生的能量也是被转化成热能，其中，运行具有打滑的分离离合器。这种方法在能量方面也是效率非常低的。分离离合器特别是在发热方面负荷较大。分离离合器的使用寿命在行车起步时被减小。行车起步之内受限地实施或重复。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于，无打滑地将尽可能大的驱动力矩传递到驱动轮上，而不会浪费不必要的能量且不会缩短相关部件的使用寿命。此外，还实现了较高的调节性能和较高的调节动态。
[0008]该目的通过一种用于实施将机动车混合传动通路调节到优选能够最大地传递的目标力矩的调节进程的方法实现，其中，传动通路具有:具有输入轴和输出轴的自动挡变速箱，其中，所述输出轴与机动车的至少一个驱动轮连接；用于产生驱动力矩的内燃机；分离离合器，其将所述内燃机能够松开地为了传递所述驱动力矩耦合到所述变速箱上；用于产生附加力矩的电动机，其能够附加于所述驱动力矩耦合到所述驱动轮上；马达控制装置，其调节所述内燃机的驱动力矩；用于调节所述附加力矩的电动机控制装置；至少一个用于探测数值的传感器，从所述数值中能够确定实际上由所述输出轴传递到所述驱动轮上的输出力矩，其中，所述电动机控制装置调节所述附加力矩作为所确定的输出力矩的函数；以及控制装置，其适用于，借助于从所探测的数值中进行计算来确定实际上传递的输出力矩，所述方法包括如下步骤:定义目标力矩，所述驱动轮在所述目标力矩下无打滑地被驱动；基于所定义的目标力矩确定针对内燃机的目标特征值；将内燃机调节到所述目标特征值上；探测用于确定所述输出力矩的数值；基于探测到的数值确定实际上由输出轴传递的输出力矩；基于所确定的输出力矩来确定针对电动机的调节值，使得在调节进程的每一个时间点上，由附加力矩和所确定的输出力矩组成的力矩总和基本上等于所述目标力矩；以及将电动机调节到所述调节值上且将电动机耦合到所述变速箱的输出轴上。
[0009]本发明采用具有内燃机和电动机的混合传动通路。内燃机被用于优选主要的驱动力矩源。电动机被用作附加力矩的高动态的调节器，从而使得由驱动力矩(包括相应的通过变速箱的变速)和附加力矩(必要时同样包括变速)组成的和相当于理想的力矩，其中，该理想的力矩是能够最大地无打滑地传递到驱动轮上的力矩。内燃机和电动机的力矩的汇集点位于变速箱中。调节干预通过电动机来转化。在具有车轮损坏的风险时，电动机提供发生器力矩，从而使得驱动轮上的叠加力矩相当于最大的牵引力。通过发生器运行可以同时为电池充电。相反，在初始阶段可以通过电动机提供附加的力矩(推动运行)。
[0010]本发明还可以被用于增程式或串行混合汽车中，其中，内燃机具有相对较小的功率，其一般对于纯内燃机运行是不够的。此类驱动中，电动机是主要的源或更大的功率源。内燃机在此情况下仅用于提供基本功率。可最大地传递的车轮力矩通过电动机才能达到。但行车起步调节还是可以通过电动机实现。仅传动通路中的内燃机与电动机的力的比例关系发生变化。
[0011 ] 优选所述目标力矩相当于驱动轮上的最大可能的牵弓I力。
[0012]这可以是固定预设的值。该值也可以是变化的，比如当行驶轨道的状态发生变化时(潮湿、冰、高静摩擦等等)。
[0013]所述调节值特别是通过附加力矩来表示。
[0014]附加力矩相对于传递的驱动力矩“具有斜坡”，如其在下面还有详细阐述的那样。附加力矩相对于运行力矩具有滞后。由附加力矩和驱动力矩组成的力矩总和相当于目标力矩。可以理解为，附加力矩不能直接被测量。因此，测量等同的数值，比如转速或加速度，从这些数值中又能够推导出施加到驱动轮中的力矩，从而实施相对于所致力于的力矩的平衡。
[0015]此外，有利的是，所述目标特征值是内燃机的最大转速或最大功率。
[0016]当内燃机优选借助于马达控制装置被调节到最大功率或其最大转速时，可以将多余的驱动能量转化成电能，其中，电动机在发生器模式中运行。鉴于能量利用方面，这代表了特别高效的方法。能量几乎不会被浪费。
[0017]在行车起步的情况下，在所述分离离合器闭合之前，将所述内燃机调节到所述目标特征值(比如马达转速或马达功率)上。
[0018]在这种情况下，机动车最大地从该状态被加速。
[0019]此外，有利的是，所述自动挡变速箱是具有第一和第二分变速箱的双离合变速箱，其中，所述驱动力矩耦合到所述分变速箱中的一个上，所述附加力矩耦合到所述分变速箱中的另一个上。
[0020]优选所述调节如下实现，使得在所述驱动轮上的打滑为零。
[0021]特别是所述打滑借助于机动车的加速度和变速箱转速或借助于所述电动机的转速确定。
[0022]在这种情况下，需要相对较少的传感器来确定驱动轮上的打滑。这些传感器通常已经存在于常见的传动通路中，从而不需要加装额外的传感器。
[0023]此外，本发明的目的还通过一种用于实施按照本发明的方法的控制装置实现，其中，所述控制装置适用于集成到传动通路中，所述传动通路具有:具有输入轴和输出轴的自动挡变速箱，其中，所述输出轴与机动车的至少一个驱动轮连接；用于产生驱动力矩的内燃机；分离离合器，其将所述内燃机能够松开地为了传递所述驱动力矩耦合到所述变速箱上；用于产生附加力矩的电动机，其能够附加于所述驱动力矩耦合到所述驱动轮上；马达控制装置，其调节所述内燃机的驱动力矩；用于调节所述附加力矩的电动机控制装置；至少一个用于探测数值的传感器，从所述数值中能够确定实际上由所述输出轴传递到所述驱动轮上的输出力矩，其中，所述电动机控制装置调节所述附加力矩作为所确定的输出力矩的函数；以及控制装置，其适用于，借助于从所探测的数值中进行计算来确定实际上传递的输出力矩。
[0024]不言而喻，前述的以及接下来还将阐述的特征不仅可以在各个给出的组合中，也可以在其它的组合中使用或单独使用，而不会脱离本发明的保护范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面，在附图中示出且在下面的说明中详细阐述本发明的实施例。其中，
[0026]图1示出了具有单一的挡位变速箱的混合传动通路的方块图；
[0027]图2示出了具有双离合变速箱的混合传动通路的方块图；
[0028]图3示出了在行车起步期间和牵引力变化下的后续阶段中的转速-时间-曲线图以及转矩-时间-曲线图；
[0029]图4示出了在行车起步的第三阶段中的图3的转矩的放大图；以及
[0030]图5示出了按照本发明的方法的流程图。【具体实施方式】
[0031]在用于机动车的自动变速箱中，通常由不同的控制模块操控不同的部件，如马达和变速箱，这些控制模块还可以以中心控制装置的形式实现。本发明可以在每一种控制模块中实现。
[0032]双离合变速箱特别需要一种相应的电子控制装置，从而能够确保在两个平行的分变速箱(双离合变速箱的分支，其分别与一个单独的摩擦离合器(干式或湿式运行)对应)中的复杂和困难的切换进程。摩擦离合器的输入节段在那里与驱动单元、比如内燃机连接。但驱动单元还可以是电动机或混合驱动单元。本发明采用混合驱动单元或混合传动通路，其既具有内燃机也具有电动机。一个分变速箱与奇数的挡位(1、3、5...)对应。另一个分变速箱与偶数的挡位(2、4、6...)对应。驱动功率或驱动力矩从驱动单元向机动车被驱动的车辆的传递一般通过两个分变速箱中的一个实现。在没有激活(被停用)的分变速箱中，通常预选一个挡位。从激活的分变速箱的初始挡向未激活的分变速箱的目标挡的换挡可以通过重合地操作输入端的摩擦离合器实现。这种重合操作可以如下实施:在换挡期间不会产生牵引力中断。
[0033]为此所需的摩擦离合器的操控以及挂入及脱开挡位由于该进程的复杂性被自动化且借助于设置在上一级的控制单元实现。该控制单元选择需通过各摩擦离合器传递的转矩(比如以马达控制装置的形式)以及在各分变速箱中被调节的传动比(以离合器及变速箱控制装置的形式)，使其与当前的行驶情况(机动车的速度、滑行等等)相匹配。
[0034]在切换进程中，马达控制模块监控马达的转速和转矩(tq)，使得能够实现牵引力不中断的换挡，而变速箱控制模块断开和/或闭合挡位的同步装置，即比如脱开初始挡且之后挂上目标挡。控制模块在这里通过数据总线连接、比如CAN(Contrc)Iler AreaNetwork)总线进行通讯。变速箱控制模块在换挡期间通常监控马达控制模块。
[0035]CAN总线是非同步的、串行的总线系统，其针对汽车工业中的控制器的数据连接而研发。CAN 总线根据 CSMA / CR (Carrier Sense Multiple Access / CollisionResolution)方法工作。CAN网络通常被构建为线结构。联络线在受限制的范围内是允许的。此外，还可以采用环状的总线以及星形的总线(比如中心连锁(Zentralveriegelung))。
[0036]本发明既用于普通的变速箱也用于双离合变速箱。
[0037]下面描述图1和图2。图1示出了具有单一的挡位变速箱16的传动通路10。图2示出了具有双离合变速箱52的传动通路10。
[0038]在图1中示出了机动车12的单一传动通路10。该传动通路10具有内燃机14以及(单一的)自动挡变速箱16。内燃机14的从动轴18能够耦合到挡位变速箱16的输入轴20上。挡位变速箱16还具有输出轴22。挡位变速箱16的输入轴20通过分离离合器24与内燃机14的从动轴18连接。挡位变速箱16的输出轴22与第一轴或驱动轴26连接，第一轴或驱动轴26又与第一车轮28-1和第二车轮28-2连接。可以理解为，第一轴26还可以仅与一个车轮28 (比如在摩托车中)连接。
[0039]图1中的机动车12具有第二轴32，其与第三车轮28-3和第四车轮28-4连接。在图1的示例中，第一轴26被驱动且第二轴32不被驱动。
[0040]此外，图1中的传动通路10具有电动机(EM) 34，其通过EM-连接(可切换地)耦合到挡位变速箱16上。电动机34比如从电动机控制装置38接收电动机的控制信号。内燃机14从控制装置40获得内燃机的控制信号，该控制装置又能够代表马达控制装置。EM-控制装置38和控制装置40可以通过数据技术相互连接(未示出)。控制装置40和EM-控制装置38通过数据技术又可以与一个或多个传感器42连接。此类连接在图1中未示出。
[0041]在图1中示出了第一转速传感器42-1和第二转速传感器42-2，其探测第一(驱动)车轮28-1和第二(驱动)车轮28-2的转速(转/分钟)且与控制装置38和40中的至少一个通讯。
[0042]此外，设置第三转速传感器42-3和第四转速传感器42-4，用以探测第三车轮28_3和第四车轮28-4的转速且将转速提供给控制装置38和40的至少一个。
[0043]附加或可替换的是，还可以设置其他传感器42-5至42-7，其探测轴20和22的转速。此类传感器42-5至42-7示例性地在图2中示出，但还可以是图1的传动通路10的部分。这些传感器42-5至42-7也与控制装置38和40中的至少一个通过数据技术连接。
[0044]图1的传动通路10还可以具有加速度传感器44，其也通过数据技术与控制装置38和40中的至少一个连接。利用加速度传感器44可以探测机动车12的纵向加速度。借助于传感器42和/或44的测量信号可以计算驱动轮28-1和28-2的打滑。控制装置38和/或40中的每一个都可以被设计为基于传感器42和/或44的测量来计算打滑。控制装置38和40配有相应的软件，用以实施为此所需的计算。下面还将阐述，哪些数值在确定打滑时起作用。
[0045]在图1中，电动机34在直接的路径上将力矩(转矩)传递到第一轴26上。该力矩在下面还被称作附加力矩46。在分离离合器24闭合时，内燃机14的从动轴18将驱动力矩48传递到(挡位)变速箱16的输入轴20上。变速箱16的输出轴22将相应地变速的输出力矩50传递到驱动轴26上。
[0046]此处所描述的“行车起步调节”可以仅用于一个轴上。当多个轴被驱动时(比如仅通过电动机)，独立地调节每一个轴，因为行车起步调节在车轮上的附着或打滑。因此，施加到各车轮上或施加到各轴上的力矩对于是否打滑是起决定性作用的。每一个驱动轴都通过其各自的驱动器调节。
[0047]图2示出了具有双离合变速箱52的传动通路10，其具有第一分变速箱16_1和第二分变速箱16-2。图2的传动通路10的构造基本上与图1的传动通路10的构造相符。下面，仅描述明显的差别。
[0048]每一个分变速箱16-1和16-2都具有一个输入轴20_1或20_2以及具有一个输出轴22-1或22-2。输出轴22-1和22_2可以通过差速机构30与第一轴26连接。每一个输入轴20-1和20-2都分别与一个单独的分离离合器24-1或24_2对应，用以建立与内燃机14的从动轴18的传递力的连接。在各分离离合器24-1和24-2与各相应地对应的分变速箱16-1或16-2之间，电动机34能够通过(可切换的)EM-连接36耦合到输入轴20_1、输入轴20-2上，或者不与轴20-1和20-2耦合。在图2中示出了一种状态，在该状态中，电动机34能够稱合到第一输入轴20-1上。第一分离离合器24-1断开,相反,第二分离离合器24-2闭合，用以将内燃机14通过第二分变速箱16-2与驱动轮28_1和28_2连接。
[0049]即使是在图2中没有示出传感器42-1至42-4，也可以理解为，可以设置这些传感器中的一个或多个。车轮28-3和28-4仅是为了简化视图没有示出。电动机34优选沿(未示出的)机动车12纵轴设置，用以尽可能小地影响机动车12的重心的位置。重心的位置可能会对打滑产生影响。
[0050]下面，参照图3示例性地借助于图2的传动通路10的示例阐述针对行车起步的调节进程，其中，机动车12从该状态中最大程度地无打滑地加速。在行车起步时，内燃机14通过与挡位1、3和5对应的第二分变速箱16-2驱动车辆28-1和28_2。在这种情况下，第一分变速箱16-1与挡位2、4和6以及倒车挡R对应。电动机34通过EM-连接36与双离合器的二次侧上的第一分变速箱16-1 (即未被驱动的分变速箱)连接，比如与分变速箱16-1的挡位2连接。因此，在双离合变速箱52中存在内燃机14和电动机34的转矩总和。
[0051]调节干预通过电动机34被转化。示例性地，电动机34从EM-控制装置38得到其调节指令，该EM-控制装置如下面还有阐述的那样，确定、特别是计算相应的调节参数。可以理解为，控制装置40也能够实施相应的计算且提供给EM-控制装置38。如果比如存在车轮损坏的风险(由于提供给驱动轮28-1和28-2的力矩过大，从而使得车轮附着被破坏且车轮28-1和28-2过度旋转)，则电动机34提供力矩作为附加力矩，从而使得在车轮28_1和28-2上的有效力矩总和与最大牵引力一致。通过电动机34的发生器运行同时产生了电能，其可以保存在(未示出的)电池中。当然，电动机34可以在推动运行中起辅助作用，其中，提供正的附加力矩46，直到比如内燃机14提供所希望的驱动力矩48。这在下面参照图4还要详细阐述。
[0052]在行车起步期间，内燃机14可以比如被调节到最大可能的功率(即能够实现的最大驱动力矩42)。过盈的力矩如上所述可以由电动机34所接收和回收。
[0053]图3示出了转速-时间-曲线图以及(转矩)力矩-时间-曲线图，其上下示出且分别被分为四个阶段P1-P4。第一阶段Pl从时间t0持续到tl。第二阶段P2从tl持续到t2。第三阶段P3从t2持续到t3以及第四阶段P4从t3持续到t4。
[0054]位于上部的转速-时间-曲线图示出了内燃机14的转速n_VM、第一分变速箱16_1的转速n_TGl、第二分变速箱16-2的转速n_TG2以及电动机34的转速n_EM。可以理解为，此处的转速η是指传动通路10的相应的部件的轴的转速。
[0055]在该转速-时间-曲线图的下部是力矩-时间-曲线图，具有驱动力矩48(其还被标作tq_VM)和输出力矩50 (还被标作tq_Clu2)、目标力矩tq_Wheel或tq_Grip以及附加力矩46 (其还被标作tq_EM)的曲线延伸。附加力矩46由电动机34提供且由于调节进程在时间上稍稍滞后于目标力矩(其还以附图标记54标出，滞后时间由于计算实际加载在车轮28上的力矩产生)。从时间点t3开始，目标力矩54与附加力矩46平行延伸。驱动力矩50和附加力矩46的(力矩)总和基本上相当于目标力矩54。当调节不需要时间时，其与目标力矩完全相同。
[0056]下面，根据时间顺序t0至t4描述针对从一个状态行车起步的调节进程。
[0057]在第一阶段Pl中，负责调节进程的控制装置(此处为电动机控制器(EM-控制装置38))被告知，希望行车起步。这可以在时间点t0上实现，其中，机动车12的驾驶员比如操作机动车12的座舱内的按钮。按下按钮的动作向控制装置38发出信号，希望行车起步。控制装置38确定目标力矩54，该目标力矩通常总是且在这里直到时间点t3后一点点处之前是恒定的。后面将解释目标力矩54在时间点t3之后与直线不同的走向。
[0058]行车起步通过驾驶员的启动(初始化)还没有对传动通路10起作用。在时间点tl上，内燃机14比如通过马达控制装置40调节到内燃机14在第三阶段P3达到的最大转速n_VM，在第三阶段中，该最大转速n_VM过渡到直线、即保持恒定。马达转速n_VM相当于目标特征值，该目标特征值基于目标力矩54确定。目标力矩54在这里相当于最大可能的牵引力，其作为数值能够保存在控制装置38或40的存储器中。目标特征值(n_VM)或者可以通过计算或者通过与(同样被保存的)特征曲线族的比较来确定。
[0059]在时间点t2上，内燃机14几乎达到其目标特征值(n_VM)，从而能够触发行车起步。在时间点t2上，闭合第二分离离合器24-2。虚线tq_Clu2随后持续上升，直到分离离合器24-2在时间点t3完全闭合。在分离离合器24-2在阶段P3中闭合期间，越来越大的驱动力矩54从内燃机14向驱动轮28-1和28-2传递。
[0060]如下面还将详细阐述的那样，确定在驱动轮28-1和28-2上的打滑且将其作为调节附加力矩46的基础。附加力矩46相对于输出力矩50 (tq_Clu2) “具有斜坡”，如其参照图4进一步阐述的那样。
[0061]图4放大示出了图3的力矩-时间-曲线的阶段P3。在图4中示出了目标力矩54 (作为常数)、由分离离合器24-2传递的输出力矩50以及由电动机34提供的附加力矩46。此外，示出了辅助线56，其平行于时间轴t定向。在图4中，出于简化视图的目的没有考虑到第一和第二分变速箱16-1和16-2的不同传动比。在传动比相同的前提条件下，上述“斜坡”以与输出力矩46相对于辅助线56镜像对称得到简单的解释。时间点tx之后，附加力矩46以与输出力矩50在辅助线56上镜像对称示出。在时间点tx之后，输出力矩50和附加力矩46的力矩总和相当于目标力矩54。可以被理解为，附加力矩46在时间上比通过计算确定的输出力矩50稍稍延迟。输出力矩50相当于当前施加到驱动轴26上的力矩。
[0062]时间点tx代表了如下时间点，在该时间点上，分离离合器24-2开始将内燃机14的驱动力矩48 (参见图2)传递到第二分变速箱16-2上。附加力矩46如下调节，使其在该时间点上能够提供辅助的力矩(正号)。优选附加力矩46被(预)调节到最大可能的值上。负责调节进程的控制装置38(和/或40)知道时间点t2，在该时间点t2上，分离离合器24-2开始闭合。此外，控制装置38知道(相应的参数可以保存在存储器中)，要经过多少时间(tx-t2)，直到分离离合器24-2实际上将完全的驱动力矩48传递到第二分变速箱16-2且由此传递到驱动轴26或驱动轮28-1和28_2上，以及输出力矩50作为时间的函数在分离离合器24-2闭合期间如何走向。通常要调节离合器力矩。控制装置知道在每一个时间点上的实际力矩。不一定要将时间作为参数考虑。此外，可以通过内燃机转速(离合器的一次侧)和变速箱轴的转速(离合器的二次侧)来确定，是否离合器打滑。
[0063]从时间点tx开始，调节进程主动干预，其中，附加力矩46相应地调节，用以使力矩总和平衡目标力矩54。
[0064]再回到图3，下面特别是观察第四阶段P4。第四阶段P4示出了在分离离合器24-2完全闭合之后的情况且具有变化的附着力，比如因为行驶轨道是湿的或者行驶轨道具有相比于之前更好的附着力。变化的附着条件反映到目标力矩54的走向上。在时间点t3之后，目标力矩54首先上升且阶梯式地下降到最小值，用以再次上升。可以理解为，目标力矩54的此类走向在现实中几乎不会发生。但其被用于表现附加力矩46的走向，附加力矩46由于恒定的驱动力矩54或恒定的输出力矩50与目标力矩54的走向相匹配或者直接遵循目标力矩54。此处示出的控制装置是高动态的，因为通过电动机34实现调节。该调节既不通过离合器实现也不通过马达或者制动器实现，如其在现有技术中建议的那样。由内燃机14和电动机34提供的能量被有效地利用。电动机34显示出高动态的调节表面。对离合器24的要求不高。制动系统的负荷减轻。不需要特殊的制动系统，特别是不需要特别的制动控制装置。
[0065]此外还可以理解为，上述调节不仅能够在行车起步时采用。这种调节还可以在牵引力向上切换或牵引力向下切换时被采用。在切换(换挡)进程中(比如一挡〉二挡〉三挡)，可以通过电动机调节如下调节力矩:使得切换对运行的影响最小化。
[0066]此外还可以理解为，在行车起步的情况下还可以实现其他挡位组合。内燃机14和电动机34可以比如都通过二挡传递力矩。可替换的是，内燃机14可以通过三挡且电动机34通过二挡传递力矩。
[0067]上述调节被设计为，在驱动轮28上的打滑应该为零。打滑可以以不同的类型确定。一方面可以在被驱动的轴与不被驱动的轴之间实施转速比较。可替换的是，可以采用加速度传感器(参见图1中的传感器44)，用以测量实际加速度，该实际加速度又与从变速箱16的转速或从电动机34的转速中导出的加速度进行比较。该转速的斜度相当于加速度。在此情况下，实施电动机34向最大可能的机动车加速度的调节，该最大可能的机动车加速度代表与目标力矩54等值的数值。转速比较可以基于不同的值，其比如由车轮上的转速传感器42、变速箱16上的转速传感器42、不被驱动的轴上的转速传感器42以及电动机34上的转速传感器42提供。
[0068]下面，借助于行车起步的示例阐述通过车轮力矩TQ_wheel调节行车起步时的一些物理关系。在此情况下，示例性的出发点为，内燃机14的驱动力矩(TQvm)是不变的，因为其由马达控制装置40保持在一个最大可能的值上。如果由于机动车加速度使得内燃机14的实际转速变化，使得由于其效率-特征曲线族不能(或不再能)调节驱动力矩48，则必须实现电动机力矩(TQem) 46的相应的匹配。阻力力矩TQ_wheelresistanee (其施加在(驱动)车轮28上)根据如下方程式(I)计算:
[0069]
【权利要求】
1.一种实施针对机动车(12)的混合的传动通路(10)的优选能够最大地传递的目标力矩(54)的调节进程的方法，其中，所述传动通路(10)具有:具有输入轴(20)和输出轴(22)的自动挡变速箱(16)，其中，所述输出轴(22)与机动车(12)的至少一个驱动轮(28-1、28-2)连接；用于产生驱动力矩(48)的内燃机(14 ；VM);分离离合器(24)，其将所述内燃机(14 ；VM)能够松开地为了传递所述驱动力矩(48)耦合到所述变速箱(16)上；用于产生附加力矩(46)的电动机(34 ;EM)，其能够附加于所述驱动力矩(48)耦合到所述驱动轮(28-1,28-2)上；马达控制装置，其调节所述内燃机(14 ；VM)的驱动力矩(48);用于调节所述附加力矩(46)的电动机控制装置(38);至少一个用于探测数值的传感器(42、44)，从所述数值中能够确定实际上由所述输出轴(22)传递到所述驱动轮(28-1、28-2)上的输出力矩，其中，所述电动机控制装置(38)调节所述附加力矩(46)作为所确定的输出力矩(50)的函数；以及控制装置(38、40)，其适用于，借助于从所探测的数值中进行计算来确定实际上传递的输出力矩，所述方法包括如下步骤: 定义(SlO)目标力矩(54)，所述驱动轮(28-1、28-2)在所述目标力矩下无打滑地被驱动； 基于所定义的目标力矩(54)确定(S12)针对内燃机(14 ；VM)的目标特征值； 将内燃机(14 ；VM)调节(S14)到所述目标特征值上； 探测(S16)用于确定所述输出力矩(50)的数值； 基于探测到的数值确定(S18)实际上由输出轴(22)传递的输出力矩(50)； 基于所确定的输出 力矩(50)来确定(S20)针对电动机(34 ；EM)的调节值，使得在调节进程的每一个时间点(t>t2)上，由附加力矩(46)和所确定的输出力矩(50)组成的力矩总和基本上等于所述目标力矩(54);以及 将电动机(34)调节(S22)到所述调节值(46)上且将电动机(34)耦合到所述变速箱(16)的输出轴(22)上。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述目标力矩(54)相当于施加到驱动轮(28)上的最大可能的牵引力。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述调节值是所述附加力矩(46)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述目标特征值是内燃机(14)的最大转速(n_VM)或最大功率。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在所述分离离合器(24)闭合之前，将所述内燃机(14)调节到所述目标特征值上。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述自动挡变速箱(16)是具有第一和第二分变速箱(16-1、16-2)的双离合变速箱(52)，其中，所述驱动力矩(48)耦合到所述分变速箱中的一个(16-2)上，所述附加力矩(46)耦合到所述分变速箱中的另一个(16-1)上。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述调节如下实现，使得在所述驱动轮(28-1、28-2)上的打滑为零。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述打滑借助于机动车(12)的加速度a和变速箱转速(n_TGl、n_TG2)或所述电动机(34)的转速(n_EM)确定。
9.一种用于实施如权利要求1-8中任一项所述的方法的控制装置(38 ;40)，其中，所述控制装置(38 ；40) 适用于集成到传动通路(10)中，所述传动通路具有:具有输入轴(20)和输出轴(22)的自动挡变速箱(16)，其中，所述输出轴(22)与机动车(12)的至少一个驱动轮(28-1、28-2)连接；用于产生驱动力矩(48)的内燃机(14 ；VM);分离离合器(24)，其将所述内燃机(14 ；VM)能够松开地为了传递所述驱动力矩(48)耦合到所述变速箱(16)上；用于产生附加力矩(46)的电动机(34 ;EM)，其能够附加于所述驱动力矩(48)耦合到所述驱动轮(28-1、28-2)上；马达控制装置，其调节所述内燃机(14 ；VM)的驱动力矩(48);用于调节所述附加力矩(46)的电动机控制装置(38);至少一个用于探测数值的传感器(42、44)，从所述数值中能够确定实际上由所述输出轴(22)传递到所述驱动轮(28-1、28-2)上的输出力矩，其中，所述电动机控制装置(38)调节所述附加力矩(46)作为确定的输出力矩(50)的函数；以及控制装置(38、40)，其适用于，借助于从所探测的数值中进行计算来确定实际上传递的输出力矩。
【文档编号】B60W10/06GK103909924SQ201410006607
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2013年1月7日
【发明者】托马斯·霍夫迈斯特 申请人:格特拉格传动机构和齿轮工厂赫尔曼·哈根迈尔有限公司&两合公司