[发明专利]用于控制自动多级减速器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制汽车的自动多级减速器的方法，该多级减速器输入侧通过至少一个可控的摩擦离合器与构成为内燃机的发动机连接且输出侧通过车轴驱动装置与驱动轴的可被驱动的车轮连接，并且该多级减速器具有多个启动挡，其中，在启动过程开始时，启动挡之一依赖于汽车质量和路面坡度而被选取作为最佳的启动挡以及随后被挂入。

背景技术

具有多个启动挡的自动多级减速器主要在中和高重量级的商用车上使用。在此方面，优选这是具有唯一通过可控摩擦离合器可与驱动发动机连接的输入轴的自动变速器和具有两个通过各自一个可控摩擦离合器可与驱动发动机连接的输入轴的自动双离合器变速器。在启动汽车时，分配给所选取的启动挡的摩擦离合器作为启动离合器使用。在挂入所选取的启动挡后，发动机与相关的输入轴之间开始较大和随着行驶速度的提高而下降的转速差在启动离合器的滑动运行中消除。滑动运行的持续时间和由此传递到摩擦离合器内的热量除了由汽车质量、路面坡度、发动机的转速和转矩外，主要由启动挡的速比并因此由启动挡的选取确定。

如果将具有过高速比的过小挡位作为启动挡使用，那么通过驱动轴车轮上的高牵引力非常迅速地达到驱动发动机的换挡转速并因此加挡，这一点可能多次和短时间依次进行。这些换挡过程不利地导致降低舒适性的牵引力中断或牵引力扰动并导致挡位和摩擦离合器以及所分配的伺服驱动装置不必要的磨损。如果相反将具有过低速比的过大挡位作为启动挡使用，那么摩擦离合器的滑动运行由于驱动轴车轮上的低牵引力和驱动发动机与输入轴之间的高转速差而明显延长，这样除了延迟启动过程外，还会导致摩擦离合器热过载和损坏。在例如像在陡峭的山路上带有较大载荷的启动的极端情况下，使用过高的启动挡时，驱动轴车轮上的牵引力甚至小于在这种情况下由爬坡阻力和滚动阻力形成的行驶阻力，从而汽车以危险的方式溜车。

有经验的职业驾驶员一定能够选取对实时启动情况分别最适用的启动挡，而这一点对于无经验的驾驶员来说却很难做到，因为特别是路面坡度及其对启动过程的影响很难判断。此外，驾驶员例如在市内走走停停的交通状况下，由于选取各自最佳的启动挡而分散了安全上重要的对交通状况的注意力。

为提高行车安全、减轻驾驶员的负担和提高传动系的使用寿命，因此存在自动选取各自最佳启动挡的需要。出于这一原因，已经提出了用于自动测定启动挡的多种方法。

这种用于测定启动挡的第一方法由US 5,406,862 A有所公开。依据所公开的这种方法，在启动之前的行驶周期内，例如借助安装在汽车上的斜度传感器和设置在多级减速器输出轴上的转速传感器从传感器上测定路面坡度和行驶加速度，利用路面坡度和行驶加速度的所测定的数值，计算在平面上驱动发动机相同转矩下可达到的行驶加速度，并且利用在平面上行驶加速度的数值计算汽车质量。此外，从储存在变速器控制装置的数据存储器内的汽车专用特性曲线族中，利用路面坡度和汽车质量的数值确定对即将进行的启动过程最佳的启动挡，其中，根据需要改动，且在不存在汽车质量实时数值的情况下，使用最大汽车质量的数值。

这种用于测定启动挡的另一种方法在DE 198 39 837 A1中有所介绍。按照所公开的这种方法，启动过程开始时，测定启动过程期间启动离合器的滑动时间和/或者摩擦功最大的允许数值以及驱动发动机的可供启动支配的转矩。随后以最高启动挡开始的一个计算循环中，预先计算各自启动离合器利用该启动挡预计的滑动时间和/或者摩擦功的数值，将这些数值与最大允许的数值进行比较，以及将这一点利用各自的较低启动挡持续实施，直至预先计算的数值小于或者等于最大的允许数值。其预先计算的数值不超过最大的允许数值的最高启动挡因此是寻找的最佳启动挡。因为启动离合器的最大的允许滑动时间和/或者摩擦功的测定非常复杂，而且利用可接受的开支不能在短时间内计算出来，所以至少为此设置有储存在变速器控制装置的数据存储器内的汽车专用的特性曲线族。

所公开的控制方法的共同之处因此在于，为测定最佳的启动挡各自需要汽车专用的特性曲线族。这些特性曲线族必须在汽车开发的范畴内为汽车、驱动发动机、多级减速器和驱动轴的每个组合单独测定或者匹配，需要通过高素质的专业人员产生高劳动开支。此外，这些方法中存在危险是，在不同汽车应用中所使用的和/或者不同实施方式中可供支配的多级减速器的变速器控制装置的数据存储器内疏忽地储存了用于其他汽车配置或者用于其他变速器方案的特性曲线族。

发明内容