專利名稱：用于確定機(jī)動車中變速器的載荷譜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于確定機(jī)動車中變速器的載荷譜的方法。
背景技術(shù)：
例如由DE10212530A1中已知這樣的方法?；旧?，在機(jī)械部件的使用強(qiáng)度方面公知確定所謂的載荷譜、即隨著時間而變化的負(fù)荷，大多是以振動的形式。一般地，基于來自發(fā)動機(jī)控制的發(fā)動機(jī)實際扭矩或者基于借助于轉(zhuǎn)矩傳感器所測得的變速器轉(zhuǎn)矩來確定變速器的載荷譜。在使用發(fā)動機(jī)實際扭矩時不采集變速器負(fù)荷的交變轉(zhuǎn)矩分量和慣性矩分量。轉(zhuǎn)矩傳感器的裝配是復(fù)雜且昂貴的，并且因此不適合于在地區(qū)范圍內(nèi)使用在車隊中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于以一種方式改進(jìn)開頭所提到的類型的方法，使得可以準(zhǔn)確地確定載荷譜。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過權(quán)利要求1的主題來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求給出了本發(fā)明的有利擴(kuò)展方案。根據(jù)本發(fā)明，為了確定載荷譜，持續(xù)地由預(yù)給定的工作參數(shù)計算變速器輸入端處的變速器扭矩。由連續(xù)計算得到的變速器扭矩值生成矩陣，在該矩陣中，對于每個擋位記錄并保存變速器扭矩在一定義的變速器扭矩等級中出現(xiàn)的頻率。有利地，該矩陣的相應(yīng)保存的值在機(jī)動車工作的每個空擋過程中被存儲在非易失性存儲器中。在根據(jù)本發(fā)明的另一有利實施方式中，該矩陣的所保存的值在進(jìn)入車間時從非易失性存儲器讀出以進(jìn)行車輛外部的分析。這個分析優(yōu)選可以用作為有針對性的變速器新開發(fā)的基礎(chǔ)。


附圖中示出了本發(fā)明的實施例。在附圖中圖1示意性地示出了可能用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的組件的相互作用；圖2示意性地示出了一矩陣，在該矩陣中，對于每個擋位保存變速器扭矩在一定義的變速器扭矩等級中出現(xiàn)的頻率；圖3示出了在以手動開關(guān)進(jìn)行換擋時用于確定載荷譜的迄今所使用的發(fā)動機(jī)實際扭矩和根據(jù)本發(fā)明所計算的變速器扭矩的比較；并且圖4示出了在以自動變速器和變矩器進(jìn)行換擋時用于確定載荷譜的迄今所使用的發(fā)動機(jī)實際扭矩和根據(jù)本發(fā)明所計算的變速器扭矩的比較。
具體實施方式
在圖1中，在發(fā)動機(jī)工作參數(shù)功能框1中采集或確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nMot和發(fā)動機(jī)實際扭矩MMot。由驅(qū)動輪2上的傳感器確定驅(qū)動輪(在這里是后輪)的轉(zhuǎn)速nHA。驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速ηΗΑ與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nMot —起在擋位確定框3中計算以確定相應(yīng)的當(dāng)前擋位。在變速器扭矩確定框4中，根據(jù)工作參數(shù)MMot、nMot和下面還會進(jìn)一步詳細(xì)討論的其他工作參數(shù)計算變速器扭矩Md。在分級框5中，為了確定載荷譜，由連續(xù)計算的變速器扭矩值Md生成一矩陣，在該矩陣中，對于每個擋位，變速器扭矩Md在一定義的變速器扭矩等級(Md i ；i = 1,2,3...) 中出現(xiàn)的頻率被記錄并且例如首先被保存在RAM 6中。在圖2中示意性地示出了該矩陣的一種可能的形式。相應(yīng)保存在RAM 6中的該矩陣的值在機(jī)動車工作的每次空擋過程(例如“KI. 15 關(guān)斷”)時被存儲在非易失性存儲器7中。所存儲的該矩陣的值例如在進(jìn)入車間時被從非易失性存儲器7中讀出用于例如借助于診斷測試器8來進(jìn)行車輛外部的分析。用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的功能框1至8可以實現(xiàn)為總歸一般存在的電子發(fā)動機(jī)控制器或電子變速器控制器中的新程序模塊。詞語“發(fā)動機(jī)”在這里是指機(jī)動車驅(qū)動馬達(dá)，例如內(nèi)燃機(jī)或電動機(jī)。優(yōu)選地，基于發(fā)動機(jī)實際扭矩MMot、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速nMot和曲軸慣性矩按照以下算法來計算用于手動開關(guān)的變速器扭矩Md (=變速器輸入端上的轉(zhuǎn)矩)變速器扭矩[Nm]=發(fā)動機(jī)實際扭矩[Nm]-曲軸慣性矩Rgm2] X d(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)/ dt [轉(zhuǎn)/s2]。這個算法適合于具有頻率范圍< IOHz的雙慣量飛輪的傳動系。這個極限一方面是由于當(dāng)前所使用的發(fā)動機(jī)控制器的現(xiàn)有CPU功率而由100Hz的采樣極限規(guī)定的，并且另一方面由雙慣量飛輪ZMS的傳輸特性而規(guī)定的，因為只有在次臨界的ZMS工作的情況下才保證該方法的功能。圖3為利用傳統(tǒng)手動變速器進(jìn)行的換擋示出了迄今所使用的發(fā)動機(jī)實際扭矩MMot與根據(jù)本發(fā)明所計算的變速器扭矩Md的比較，根據(jù)本發(fā)明所計算的變速器扭矩Md幾乎等于實際的變速器扭矩?；诎l(fā)動機(jī)實際扭矩、曲軸慣性矩、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、變矩器接合矩(WK矩)、變矩器放大能力、渦輪慣性矩和渦輪轉(zhuǎn)速按照以下算法為具有變矩器的自動變速器計算變速器扭矩變速器扭矩[Nm]=(發(fā)動機(jī)實際扭矩[Nm]-曲軸慣性矩Dcgm2]Xd(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)/dt[轉(zhuǎn)/82]-11(_矩[Nm])X變矩器放大能力[_]+11(_矩[Nm]-渦輪慣性矩 Dcgm2] Xd (渦輪轉(zhuǎn)速)/dt [轉(zhuǎn)/s2]。在實現(xiàn)在目前最新的發(fā)動機(jī)或變速器控制器中時，該算法使得能夠在由于前面提到的因目前使用的發(fā)動機(jī)控制器已有的CPU功率產(chǎn)生的采樣極限100Hz而決定的頻率范圍彡IOHz中采集渦輪后面變速器輸入端處的變速器扭矩Md。圖4為具有斷開和閉合的變矩器接合的自動變速器在其閉合過程期間示出了純發(fā)動機(jī)實際扭矩MMot與根據(jù)本發(fā)明所計算的變速器扭矩Md的比較，根據(jù)本發(fā)明計算的變速器扭矩幾乎等于實際變速器扭矩。其中公式結(jié)果的質(zhì)量很大程度上取決于發(fā)動機(jī)控制器中作為基礎(chǔ)的發(fā)動機(jī)信號的品質(zhì)和預(yù)處理。在根據(jù)本發(fā)明以引入到變速器中的轉(zhuǎn)矩的形式計算變速器扭矩時考慮用于曲軸(包括飛輪和離合器在內(nèi))加速的慣性分量。此外，變速器負(fù)荷的交變分量由于活塞式發(fā)動機(jī)周期性的扭矩輸出以及由于傳動系的本質(zhì)形式(如向前撞動等)而被采集。通過使用根據(jù)本發(fā)明的算法，可以基于來自發(fā)動機(jī)控制的已有信號在不需要附加的轉(zhuǎn)矩傳感器的情況下高質(zhì)量地在地區(qū)范圍內(nèi)確定實際車輛中變速器的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷。因此可以準(zhǔn)確地對變速器進(jìn)行尺寸確定和設(shè)計，這在可能的情況下導(dǎo)致重量降低和成本節(jié)省，而不損失功能和強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種用于在機(jī)動車工作期間確定機(jī)動車中變速器的載荷譜的方法，其中采集用于確定所述載荷譜的負(fù)荷相關(guān)的工作參數(shù)，其特征在于，為了確定所述載荷譜，連續(xù)地由預(yù)給定的工作參數(shù)(MMot，nMot,...)計算變速器輸入端處的變速器扭矩(Md)，并且由此生成矩陣，在所述矩陣中為每個擋位保存變速器扭矩(Md)在一定義的變速器扭矩等級(Md i ；i = 1，2，3，…)中出現(xiàn)的頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，相應(yīng)保存的所述矩陣的值在所述機(jī)動車工作的每次空擋過程時被存儲在非易失性存儲器(7)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所保存的所述矩陣的值被從所述非易失性存儲器(7)中讀出以進(jìn)行機(jī)動車外部的分析。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，用于計算所述變速器扭矩(Md)的所述預(yù)給定的工作參數(shù)至少是發(fā)動機(jī)實際扭矩(MMot)、曲軸慣性矩和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(nMot)。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在具有簡單接合的手動開關(guān)的情況下用于計算所述變速器扭矩的所述預(yù)給定的工作參數(shù)是發(fā)動機(jī)實際扭矩(MMot)、曲軸慣性矩和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(nMot)，并且借助于以下公式計算所述變速器扭矩(Md)變速器扭矩[Nm]=發(fā)動機(jī)實際扭矩[Nm]-曲軸慣性矩Rgm2] Xd(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)/ dt [轉(zhuǎn)/s2]。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在具有變矩器的自動變速器的情況下用于計算所述變速器扭矩的所述預(yù)給定的工作參數(shù)是發(fā)動機(jī)實際扭矩、曲軸慣性矩、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、變矩器接合矩、變矩器放大能力、渦輪慣性矩和渦輪轉(zhuǎn)速，并且借助于以下公式計算所述變速器扭矩(Md)變速器扭矩[Nm]=(發(fā)動機(jī)實際扭矩[Nm]-曲軸慣性矩Rgm2] Xd(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)/ dt [轉(zhuǎn)/s2]-變矩器接合矩[Nm]) X變矩器放大能力[_] +變矩器接合矩[Nm]-渦輪慣性矩 Dcgm2] Xd (渦輪轉(zhuǎn)速)/dt [轉(zhuǎn)/s2]。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的方法的一種用途，所述方法用作為通過在變速器或機(jī)動車的整個使用壽命上確定并分析載荷譜來在考慮成本降低和可能的重量降低的情況下對要新開發(fā)的變速器進(jìn)行準(zhǔn)確尺寸確定和設(shè)計的基礎(chǔ)，并且因此用作為減少C02的基礎(chǔ)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，為了確定機(jī)動車變速器的載荷譜，連續(xù)地由預(yù)給定的工作參數(shù)計算變速器輸入端處的變速器扭矩。由連續(xù)計算得到的變速器扭矩值生成矩陣，在所述矩陣中為每個擋位記錄并保存變速器扭矩在一定義的變速器扭矩等級中出現(xiàn)的頻率。有利地，相應(yīng)保存的所述矩陣的值在機(jī)動車工作的每次空擋過程時被存儲在非易失性存儲器中并且被車輛外部地分析以進(jìn)行變速器新開發(fā)。
文檔編號G07C5/08GK102326186SQ201080008603
公開日2012年1月18日 申請日期2010年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者G·龍納, W·瓦斯特爾 申請人:寶馬股份公司