用于控制混合驱动装置的方法
2020-01-07

用于控制混合驱动装置的方法

本发明涉及一种用于控制汽车(100)的包括至少一台内燃机(2)和至少一台电机(4)的混合驱动装置(1)的方法,该混合驱动装置(1)具有布置在所述电机(4)和所述汽车(100)的传动系(6)之间的第一离合器和布置在所述电机(4)和所述内燃机(2)之间的第二离合器(3)。该方法的特征在于,为起动所述内燃机(2)通过所述处于运行中的电机(4)向所述第二离合器(3)加载能够预先确定的接合力矩,对所述内燃机(2)的转速(NV)进行监控,并且如果所述内燃机(2)的转速(NV)在能够预先确定的时间间隔内低于能够预先确定的阈值,那就将所述接合力矩增加到更高的数值。

本发明涉及一种用于控制汽车的混合驱动装置的方法。

Description

附图说明

此外,值得推荐的是,在学习时对长期的匹配值进行过滤,用于防止单个的极限值导致经常的误差状态。

图4是作为时间的函数的转速和滑转力矩的图表,

附图说明

本发明的任务是,在具有构造为并联式混合驱动装置的混合驱动装置的汽车中改进离合器接合过程。

图4是作为时间的函数的转速和滑转力矩的图表,

背景技术

所述类型的混合驱动装置包括至少一台内燃机、至少一台电机和至少各一个布置在所述内燃机和电机之间的以及在所述电机和汽车的连接着的传动系之间的离合器。在汽车领域中既有的关于能耗优化、降低排放及改进主观的驾驶感受方面的驱动方案的进一步研发的范围内,混合驱动装置越来越重要。这些混合驱动装置除了内燃机之外还拥有至少一个另外的驱动源,该驱动源不是用化石的燃料来运行。通过合适的运行策略,能够最佳地利用不同的驱动源的优点并且对缺点进行补偿。内燃机与作为替代方案的驱动源的电机的组合,在此在汽车领域内是主导的变型方案。一系列不同的混合驱动汽车早已作为批量或接近批量的设计来实施。所有的混合驱动汽车的共同点是,它们相对于常规的用内燃机驱动的汽车消耗更少的燃料。燃料消耗的节省应该归因于在制动时能量回收的混合驱动装置所特有的方案以及归因于起动-停止-功能的实现。混合驱动装置分为并联式混合驱动装置、串联式混合驱动装置和混联式混合驱动装置。所有的混合驱动装置的共同点是,使用两种蓄能器也就是蓄电池和燃料箱。作为蓄电池的替代方案,也可以设想电容器作为蓄能器。混合驱动装置中的另一个区别特征是电机的实际功率。在此将适度-混合驱动变型方案与完全-混合驱动变型方案区分开来,其中所谓的完全-混合驱动装置是指至少部分地能够用纯粹的电驱动装置来行驶的汽车。所谓的功率分支的混合驱动装置对本发明来说在考虑之外,因为在所述功率分支的混合驱动装置中起动过程以其它方式进行并且因此不是本发明所关心的问题。此外公开了所谓的启动发电机(Startergenerator)。但是因为在这些启动发电机中电机固定地与汽车的曲轴相连接,所以没有提出在运行中同步的问题。

下面参照在图2中示出的图表对太低的滑转力矩的负面效应进行解释。在图2的上面部分中示出的图表示出了作为时间t的函数的接合力矩MK。曲线K3在此代表图1中的离合器3的接合力矩。在图2的下部分中示出的图表则示出了作为时间t的函数的转速NE、NV。在此用NE表示所述电机4的转速,并且用NV表示所述内燃机2的转速。在此曲线K2表示内燃机2的作为时间t的函数的转速并且曲线K4表示电机4的作为时间t的函数的转速。在此假设,在时刻tl之前所述汽车100仅仅由所述电机4来驱动。在此时刻发现,要求更高的仅仅由所述电机4不再能够施加的功率。这个更高的功率应该由所述内燃机2来施加,因此必须起动该内燃机2。通过所述离合器3的控制来开始起动过程。通过所述离合器3的部分闭合来调节在时刻t2施加的滑转力矩MK1。尽管发生滑转并且所述电机4以转速NI旋转(参见曲线K4),但曲线K2显示出所述内燃机2保持在静止位置中。所调节的滑转力矩MKl因此不足以克服所述内燃机2的始动力矩。始动力矩是指需要用于成功地对所述内燃机2进行压缩的力矩。这种状况由所述混合驱动装置I的控制系统在能够预先确定的时间间隔At结束之后在时刻t3确定。这一点比如通过在时刻t2达到所述滑转力矩MKl时起动具有时间常数At的限时元件这种方式来进行。因此在时刻t3将所述滑转力矩进一步提高到数值MK3,其结果是,如曲线K2示出的一样,所述内燃机2被置于旋转之中并且在时刻t5达到所述电机4的转速NI。现在,可以认为成功地起动了所述内燃机2。这种情况下的缺点是,延长了起动时间,提高了用于延长的滑转阶段的能耗并且增加了离合器的磨损。

其它优点从说明书以及附图中获得。

用于控制混合驱动装置的方法

本发明涉及一种用于控制汽车(100)的包括至少一台内燃机(2)和至少一台电机(4)的混合驱动装置(1)的方法,该混合驱动装置(1)具有布置在所述电机(4)和所述汽车(100)的传动系(6)之间的第一离合器(5)和布置在所述电机(4)和所述内燃机(2)之间的第二离合器(3)。按本发明,依赖于驾驶员愿望来控制所述混合驱动装置(1)的工作参数。

下面对依赖于所选择的等级的对所述混合驱动装置的控制的影响进行说明。首先研究具有变矩器的传动系。有利的是,这里使变矩器跨接离合器的断开速度依赖于所选择的等级和以此设置的起动方式。在等级I时设置低的断开速度。其缺点是,过程持续时间较长,但其优点是,几乎没有对所述汽车的100的传动系6产生干扰。相反,在等级3时,所述变矩器跨接离合器的断开速度是高的,不过此时必须忍受对传动系6的干扰。

所述类型的混合驱动装置包括至少一台内燃机、至少一台电机和各至少一个布置在所述内燃机和电机之间以及在所述电机和汽车的连接着的传动系之间的离合器。在汽车领域中既有的驱动方案的关于能耗优化、降低排放及改进主观的驾驶感受方面的进一步改进的范围内,混合驱动装置越来越重要。这些混合驱动装置除了内燃机之外还拥有至少一种另外的驱动源,该驱动源不是用化石的燃料来运行。通过合适的运行策略,可以最佳地利用不同的驱动源的优点并且对缺点进行补偿。在此,内燃机与作为替代方案的驱动源的电机的组合在汽车领域内是主导的方案。一系列不同的混合驱动汽车早已作为批量或接近批量的设计方案来构造。所有的混合驱动汽车的共同点是,它们相对于常规的用内燃机驱动的汽车消耗更少的燃料。燃料消耗的节省应该归因于在制动时能量回收的混合驱动装置所特有的方案并且归因于起动-停止-功能的实现。混合驱动装置分为并联式混合驱动装置、串联式混合驱动装置和混联式混合驱动装置。所有的混合驱动装置的共同点是,使用两个蓄能器也就是蓄电池和燃料箱。作为蓄电池的替代方案,也可以设想电容器作为蓄能器。混合驱动装置中一个另外的区别特征是电机的功率能力。在此分为适度-混合驱动方案与完全-混合驱动方案,其中所谓的完全-混合驱动是指至少部分地能够用纯粹的电驱动装置来行驶的汽车。所谓的功率分支的混合驱动装置对本发明来说在考虑之外,因为在所述功率分支的混合驱动装置中起动过程以其它方式进行并且因此不是本发明所关心的问题。此外公开了所谓的启动发电机(Startergenerator)。但是因为在这些启动发电机中电机固定地与汽车的曲轴相连接,所以没有提出在运行中同步的问题。

以不同的优化程度为所述的等级规定起动过程的流程。对于按等级I的无特殊的力矩愿望的起动来说,通常不存在特别的紧急情况。所有的参数由此可以根据最大的舒适性而设计。

本发明实现了在汽车中改进起动过程,该汽车装备有构造为并联式混合驱动装置的混合驱动装置。在此在内燃机和电机之间设置了构造为比例离合器的附加的离合器。所述的配置允许在这个附加的离合器的断开的状态中用所述电机来驱动汽车。这种情况下的问题是,在功率需求增加时或者在所述蓄电池的充电状态减少时必须起动所述内燃机,而不在传动系中引起干扰。内燃机的起动通过这个附加的离合器的闭合来实现。但是在此必须如此控制这个离合器,使得一方面扭矩足以使所述内燃机达到对成功的起动来说所必需的转速。另一方面为所述内燃机的加速所使用的扭矩应该尽可能地低,因为该扭矩必须额外地由所述电机所施加并且作为储备来提供。本发明实现了更加舒适地控制所述混合驱动装置,方法是在内燃机起动时考虑驾驶员的愿望。

按照本发明的一种作为替代方案的实施变型方案,也可以在考虑所述加速踏板9的操作速度的情况下开始所述的分等级。所述加速踏板运动的大的变化速度可以推断出未来的高力矩愿望,从而开始按等级3的起动过程。相应地,较慢的变化速度则导致按等级2的起动过程,因为假定了较低的力矩愿望。

只要如在本实施例中一样所述离合器K3构造为比例离合器,那么有利的是可以使所述滑转力矩依赖于所选择的等级,所述混合驱动装置I的内燃机2在起动时以所述滑转力矩进行加速。因此在等级I时所述滑转力矩刚好选择得和必需的滑转力矩一样大。相反,在等级3时,则设置了尽可能高的滑转力矩,用于实现所述内燃机2的最小的起动时间。