專利名稱：混合動力汽車的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力汽車，特別是一種混合動力汽車的控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的車輛混合驅(qū)動器。內(nèi)燃機(jī)至少有一個電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連，以便在為車輛 驅(qū)動源的多元化可用。根據(jù)車輛的駕駛規(guī)定的要求，該驅(qū)動器的來源可以選擇饋入汽車的 動力總成的驅(qū)動力矩。根據(jù)具體的行駛狀況，尤其是用于改善駕駛舒適性和減少能源使用， 以及減少污染物排放發(fā)揮了巨大的作用。

發(fā)明內(nèi)容
一種混合動力汽車的控制方法，包括混合動力驅(qū)動推進(jìn)電機(jī)內(nèi)燃機(jī)和至少一個電 動機(jī)/發(fā)電機(jī)，以及推進(jìn)電動機(jī)的輸出軸與車輛的傳動系相連。其中包括以一種協(xié)調(diào)的 方式啟動推進(jìn)電動機(jī)和一個電子激活制動系統(tǒng)，作為一個負(fù)扭矩需求函數(shù)，并考慮到負(fù)面 的扭矩的需求，其中指定一個車輪制動力矩的設(shè)定點(diǎn)，瞬時傳輸輸出扭矩門控信號由剎車 踏板信號請求，請求信號由一個剎車踏板提供，以便把混合動力驅(qū)動系統(tǒng)最大的負(fù)扭矩分 配給剎車踏板位置。剎車踏板傳遞的信號被處理，所以混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的最小負(fù)扭矩被 分配剎車踏板上，混合動力車的制動車輪的設(shè)定值要考慮混合動力車的工作狀態(tài)。內(nèi)燃機(jī) 和電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)是要考慮到混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩和動力勢。這樣便于發(fā) 動機(jī)運(yùn)行在最優(yōu)值的范圍內(nèi)。其中的一個機(jī)載電子系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是考慮到電動機(jī)/發(fā)電機(jī) 扭矩和動力勢并且至少有一個電池處于充電狀態(tài)，電池電壓被考慮進(jìn)去。混合驅(qū)動系統(tǒng)的 操作模式要考慮到扭矩和動力勢，混合動力離合器轉(zhuǎn)向狀態(tài)也要考慮的扭矩和動力勢。其 中剎車踏板請求信號是一個原始信號，使一個協(xié)調(diào)推進(jìn)電機(jī)啟動和激活。內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī) /發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)是要考慮到混合動力系統(tǒng)的扭矩和動力勢，混合驅(qū)動器可能的操作模式 需要考慮到扭矩和動力勢，其中離合器齒輪的選擇需要考慮扭矩和動力勢。一個體現(xiàn)方法的一個例子，根據(jù)本發(fā)明可提供的優(yōu)勢，通過對混合動力驅(qū)動系統(tǒng) 的優(yōu)化，對車輛的可用功率的最佳的利用變?yōu)榭赡堋Ｒ驗(yàn)?，作為一個負(fù)扭矩，是協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī) 器啟動和車輛的制動系統(tǒng)，這需要考慮這個負(fù)扭矩，它會變得更為有利地為制動能量可能 恢復(fù)到最佳的功耗的邊界條件，最佳的舒適性和最佳的安全。特別是，通過回收制動時的能 量給電力系統(tǒng)它可以降低內(nèi)燃機(jī)燃油油耗?；厥盏哪芰勘粌Υ嬖诟咝阅艿碾姵乩?，這是用 來給電動機(jī)/發(fā)電機(jī)供電并且可以提供給電力系統(tǒng)。


圖1為顯示了一個根據(jù)本發(fā)明的方法的一個例子框圖。圖2為顯示驅(qū)動器的示意圖和車輛制動系統(tǒng)。圖3為顯示扭矩的混合動力特性曲線。
具體實(shí)施例方式圖1為一個混合動力汽車的一個控制單元部分框圖?；旌蟿恿︱?qū)動系統(tǒng)100包括 內(nèi)燃機(jī)10和至少一個電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12。這些操作通過混合動力汽車上傳動系上的離合 器14來運(yùn)行。該發(fā)動機(jī)控制單元包括來縱向運(yùn)作的協(xié)調(diào)裝置16，即假想的車輛走行方向。車輛 縱向運(yùn)動是由司機(jī)提出請求，例如通過腳踏加速器18和剎車踏板20。此外，車輛的縱向運(yùn) 動也可能由自動導(dǎo)航控制系統(tǒng)22提出請求。油門踏板18和剎車踏板20和自動巡航控制系 統(tǒng)22請求車輛縱向的加速或減速，是由混合動力驅(qū)動100上的剎車裝置M來實(shí)施的。驅(qū) 動協(xié)調(diào)裝置26通過車輛協(xié)調(diào)裝置觀與縱向協(xié)調(diào)裝置16通信。該車輛還包括一個電氣系 統(tǒng)30來供電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12和車輛的其他電器元件工作。從油門踏板18開始，協(xié)調(diào)裝置16接收到一個信號32，其中需要在變速器14這里 輸出功率設(shè)置一個值。從剎車踏板20開始，協(xié)調(diào)裝置16接收到信號34，其中要求在電動車 的車輪設(shè)置一個扭矩。信號34的數(shù)量涉及到車輛四個輪的制動力矩的總和，因此是理想的 比例制動力作用于在車輛的軸方向。從自動巡航控制系統(tǒng)22開始，協(xié)調(diào)裝置16接收到請 求車輛縱向加速的信號36。協(xié)調(diào)裝置16評估和處理信號32，34和36，并提供了一個信號38相應(yīng)的制動力矩 設(shè)定值，這個值是由制動系統(tǒng)M提出的。此外，協(xié)調(diào)裝置16提供一個信號40，這是由混合 動力驅(qū)動系統(tǒng)100的協(xié)調(diào)裝置沈請求的，在變速器14的輸出位置設(shè)定一個驅(qū)動值。信號 40通過協(xié)調(diào)裝置28到協(xié)調(diào)裝置26。相應(yīng)的信號40，協(xié)調(diào)裝置沈負(fù)責(zé)確定在混合動力100 設(shè)定點(diǎn)工作狀況和激活推進(jìn)電機(jī)10和12。推進(jìn)電機(jī)10和12在這樣的一種方式下被激活，變速器14輸出裝置執(zhí)行驅(qū)動點(diǎn)的 信號40。最后，協(xié)調(diào)裝置沈給內(nèi)燃機(jī)10 —個信號42來使內(nèi)燃機(jī)10設(shè)定輸出扭矩。此外， 協(xié)調(diào)裝置26發(fā)出信號44至電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12。或者，如果有一個多元化的電動機(jī)/發(fā)電 機(jī)12至電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12，對電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12輸出扭矩的設(shè)定值做出相應(yīng)的反應(yīng)。同 時，變速器14接收到信號46對應(yīng)于齒輪的給定值或變速器14傳動比的設(shè)定值。內(nèi)燃機(jī)10給協(xié)調(diào)裝置沈提供了一個信號48，內(nèi)燃機(jī)10輸出瞬時的扭矩。電動 機(jī)/發(fā)電機(jī)提供一個瞬時扭矩50。此外，變速器14給協(xié)調(diào)裝置沈提供一個信號52，這相 當(dāng)于變速器14瞬時運(yùn)行狀態(tài)。從信號48，50和52，協(xié)調(diào)裝置沈決定了瞬時傳動輸出扭矩 并提供給協(xié)調(diào)裝置觀一個信號M。后者傳遞信號M給協(xié)調(diào)裝置使車輛縱向運(yùn)動。從制動 系統(tǒng)M協(xié)調(diào)裝置16接收到信號56對應(yīng)于瞬時車輪制動力矩。協(xié)調(diào)裝置沈收到來自內(nèi)燃機(jī)10附加的信號58，其中包含有關(guān)內(nèi)燃機(jī)10附加的操 作數(shù)據(jù)。內(nèi)燃機(jī)10有一個最大和最小的引擎輸出扭矩。根據(jù)全負(fù)荷特性曲線或拖動扭矩 曲線使得這些扭矩通過發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速是可變的，是一個額外的工作運(yùn)行參數(shù)，如發(fā)動機(jī)溫 度和大氣壓力。此外，協(xié)調(diào)裝置沈從電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12接到電動機(jī)信號。每個電動機(jī)/ 發(fā)電機(jī)12依靠旋轉(zhuǎn)的速度也有一個最大和最小的輸出力矩，最高和最低扭矩由于電動機(jī)/ 發(fā)電機(jī)12溫度的升高而增加(圖2)。潛在的扭矩也取決于電子系統(tǒng)30，特別是電池充電 狀態(tài)和電池電壓。電子系統(tǒng)30傳送瞬時潛在的信號給電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12，如信號62，使這 一數(shù)據(jù)也將與信號60合并。從數(shù)據(jù)信號58和60開始，協(xié)調(diào)裝置沈確定混合動力系統(tǒng)100在變速器14輸出潛在的扭矩或電力。產(chǎn)生的信號64由協(xié)調(diào)裝置專遞給協(xié)調(diào)裝置觀。在這個過程中，物 理間的相互關(guān)系，是由內(nèi)燃機(jī)10構(gòu)造來安排的，電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12和變速器14也要考慮 進(jìn)去。信號64還取決于混合動力系統(tǒng)100的可行性的操作模式?？赡艿牟僮髂Ｊ降睦?是純粹的內(nèi)燃機(jī)模式，純電動模式和混合動力模式。對于其中的操作模式，由變速器輸出的 扭矩或潛在的功率被確定并報告給協(xié)調(diào)裝置觀，協(xié)調(diào)裝置觀還取決于所選擇的齒輪，即傳 動比和一個或多個離合器轉(zhuǎn)移狀態(tài)。除了當(dāng)前選定的齒輪的數(shù)據(jù)外，協(xié)調(diào)裝置沈與協(xié)調(diào)裝 置觀也可以用其他的傳動裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。協(xié)調(diào)裝置觀提供混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100的轉(zhuǎn)矩和動力勢以信號66給協(xié)調(diào)裝置 16。這樣，協(xié)調(diào)裝置觀可能的操作模式被考慮進(jìn)去且只與允許的操作模式通信。從制動系統(tǒng)M開始，協(xié)調(diào)裝置16也收到一個信號68，其中包含制動系統(tǒng)M運(yùn)作 的數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)可能會是瞬時制動力量，制動力梯度等。在信號66和68的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào) 裝置16提供了一種信號70給油門踏板18。此外，信號72定義的范圍解釋了剎車踏板20 應(yīng)為反饋到剎車踏板70。因此，車輪制動力矩的設(shè)定值(信號38)被指定考慮，電子系統(tǒng)30提供一個信號 62且提供潛在的數(shù)據(jù)。通過協(xié)調(diào)裝置沈與內(nèi)燃機(jī)10、電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12，電動機(jī)/發(fā)電機(jī) 12和變速器14提供數(shù)據(jù)，因此到相應(yīng)的信號傳遞到協(xié)調(diào)裝置16有可能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)的混合動 力驅(qū)動100激活，如，內(nèi)燃機(jī)10，電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12和變速器14以及制動系統(tǒng)M，所以，當(dāng) 制動系統(tǒng)M被激活時或內(nèi)燃機(jī)10在減速的模式時，通過發(fā)電機(jī)/發(fā)動機(jī)12回收制動時 的能量變?yōu)榭赡堋D2為混合驅(qū)動控制的執(zhí)行情況表明，是解釋有關(guān)圖1的依據(jù)。零件圖相當(dāng)于這 些。圖1上同等的參考符號并再沒有解釋。混合動力系統(tǒng)100包含內(nèi)燃機(jī)10，電動機(jī)/發(fā) 電機(jī)12和變速器14。一個內(nèi)燃機(jī)10曲軸74通過第一離合器76可以連接到電動機(jī)/發(fā) 電機(jī)12。電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12的輸出軸78通過第二離合器80與變速器14的輸入軸82相 連。變速器14的輸出軸84連接驅(qū)動軸86來驅(qū)動車輪88。制動裝置90在此間可作用于車 輪88。油門踏板18，剎車踏板20，自動巡航控制系統(tǒng)22連接到控制單元92，其中包括協(xié)調(diào) 裝置16，洸和28圖一所示。內(nèi)燃機(jī)10通過控制器94被激活。電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12通過一個間接AC轉(zhuǎn)換器96 給激活，同時變速器14和離合器76和80是通過離合器控制器98被激活的。制動裝置90 由制動系統(tǒng)M激活?？刂茊卧?2連接到控制器94，96，98。制動系統(tǒng)M通過數(shù)據(jù)總線102 與控制單元92相連。內(nèi)燃機(jī)10，發(fā)電機(jī)/電動機(jī)12，變速器14的各個部分的數(shù)據(jù)交換如 圖1所示。圖2清楚地表明，本發(fā)明可以很容易地與現(xiàn)有車輛相結(jié)合。圖3舉例說明通過的扭矩M作為車輛的速度函數(shù)V米的特征曲線，與此同時，在負(fù) 扭矩的范圍轉(zhuǎn)換為對車輪制動力，特征曲線顯示說明。這些的曲線是基于平行混合動力100 的假想圖，具有5個檔位的自動變速器14，和一臺電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12。圖3說明了每一個 的齒輪，這指定為1，2，3，4，5。特征曲線104為內(nèi)燃機(jī)10的最大拖拽轉(zhuǎn)矩，而電動機(jī)/發(fā) 電機(jī)12的最大拖拽轉(zhuǎn)矩相當(dāng)其最小扭矩，其特性曲線為106?；旌蟿恿︱?qū)動100工作在純 的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的模式下，內(nèi)燃機(jī)10燃燒時產(chǎn)生的拖拽轉(zhuǎn)矩提供動力勢，而如果在混合動力 系統(tǒng)工作在純電動的模式下，動力勢是由電動機(jī)/發(fā)電機(jī)12的最小扭矩提供。在混合模式 下，這兩個扭矩特征-在涉及到特別齒輪-扭矩特性，可疊加，使之兩條曲線之和成為最大的動力勢。
權(quán)利要求
1.一種混合動力汽車的控制方法，包括混合動力驅(qū)動推進(jìn)電機(jī)內(nèi)燃機(jī)和至少一個電動 機(jī)/發(fā)電機(jī)，其中推進(jìn)電動機(jī)的輸出軸與車輛的傳動系相連。其中包括以一種協(xié)調(diào)的方式 啟動推進(jìn)電動機(jī)和一個電子激活制動系統(tǒng)，其中指定一個車輪制動力矩的設(shè)定點(diǎn)，瞬時傳 輸輸出扭矩控制信號由剎車踏板信號請求，其中請求信號由剎車踏板提供，其中由剎車踏 板處理發(fā)出的信號，以便最大的混合動力驅(qū)動負(fù)扭矩分配給剎車踏板位置一個最大負(fù)扭矩 的需求，其中由于剎車踏板傳遞的信號被處理所以混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的最小負(fù)扭矩被分配 剎車踏板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，指定混合動力車的制動車 輪的設(shè)定值要考慮混合動力車的工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)/發(fā)電機(jī) 的運(yùn)行數(shù)據(jù)是要考慮到混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩和動力勢。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，其中的一個機(jī)載電子系統(tǒng) 運(yùn)行狀態(tài)是考慮到電動機(jī)/發(fā)電機(jī)扭矩和動力勢。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，其中至少有一個電池處于 充電狀態(tài)，電池電壓被考慮進(jìn)去。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，其中一個選擇齒輪傳動要 考慮扭矩和動力勢。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，其中混合動力離合器轉(zhuǎn)向 狀態(tài)是要考慮的扭矩和動力勢。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，其中剎車踏板請求信號是 一個原始信號，使一個協(xié)調(diào)推進(jìn)電機(jī)啟動和激活。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)/發(fā)電機(jī) 運(yùn)行數(shù)據(jù)是要考慮到混合動力系統(tǒng)的扭矩和動力勢，其中至少有一個電池處于充電狀態(tài)， 電池電壓考慮進(jìn)去。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力的控制方法其特征在于，混合驅(qū)動器可能的操作 模式需要考慮到扭矩和動力勢，其中離合器齒輪的選擇需要考慮扭矩和動力勢。
全文摘要
一種混合動力汽車的控制方法，推進(jìn)電機(jī)包括內(nèi)燃機(jī)和至少一個電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，推進(jìn)電動機(jī)的輸出軸與車輛的傳動系相連?；旌蟿恿ζ嚿系耐七M(jìn)電機(jī)和電子剎車系統(tǒng)當(dāng)需要負(fù)扭矩的時候被激活。
文檔編號B60W20/00GK102050111SQ20091007112
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者孔昭松, 李文洋 申請人:天津市松正電動科技有限公司