專利名稱：混合動力車輛前橋總成和后橋總成之間扭矩分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力車輛前橋總成和后橋總成之間扭矩的分配方法。本發(fā)明尤其旨在優(yōu)化這些總成之間扭矩的分配，但仍限制車輛的動力消耗。本發(fā)明在包括機械上彼此獨立的前橋總成和后橋總成的混合動力車輛領(lǐng)域內(nèi)有特別有利的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
人們知道，混合動力車輛包括一個保證前橋總成牽引的熱力發(fā)動機，該發(fā)動機在機械上與前電機相聯(lián)系。該交流發(fā)電機/電動機型的電機尤其允許車輛電池組的再充電和熱力發(fā)動機的起動。在壽命的某些情況下，該機器甚至可以參與車輛的牽引。這些車輛同樣包括一個通過減速機和嚙合裝置例如，爪形離合器，保證后橋總成 牽引的電機。與傳統(tǒng)的4x4車輛相反，前橋總成牽引和后橋總成牽引在機械上是彼此獨立的。前電機和后電機借助于電網(wǎng)連接到高壓電池組。該高壓電池組借助于直流/直流轉(zhuǎn)換器與低壓車上電網(wǎng)相聯(lián)系。制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般安裝在車輪上，該系統(tǒng)允許避免車輪被鎖死和必要時重新建立車輛的軌跡。在車輛正常壽命的一個階段上，總設(shè)定扭矩值特別是根據(jù)加速器踏板踏下程度和車輛的速度計算的。接著，該總設(shè)定扭矩由發(fā)動機計算機轉(zhuǎn)變?yōu)榍霸O(shè)定扭矩和后設(shè)定扭矩。前橋總成和后橋總成之間的要求扭矩基本上是均勻分配的(模式4x4)，當激活制動系統(tǒng)時這是特別有意義的，因為它允許迅速地修改施加在車輪上的扭矩，以便重新建立車輛的軌跡。但是，這種運行模式在吸取保證后橋總成牽引的機器所連接的高壓電池組能量上有缺點。此外，所有扭矩都由前橋總成傳遞的駕駛模式對限制車輛動力消耗有意義。但是，這樣一種駕駛模式在制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)激活的情況下不能很好進行適應(yīng)車輛軌跡的重新建立，因為任何扭矩都不通過后橋總成施加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明從這個事實出發(fā)，提出一種方法，允許利用混合動力車輛的四個驅(qū)動輪而不需要吸取高壓電池組的能量。為此，發(fā)動機組(當?shù)缆佛じ搅^好而且制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)不起作用時)從就機動性4X4而言最優(yōu)的扭矩分配比(例如，約60%分配給前橋，而40%分配給后橋)，轉(zhuǎn)向就機動性而言退化的但允許限制電池組能量吸取的扭矩分配比。因而，本發(fā)明涉及一種在混合動力車輛前橋總成和后橋總成之間的扭矩分配方法，包括 熱力發(fā)動機，用來保證車輛一個總成的牽引， 后電機，用來保證車輛另一個總成的牽引，
其特征在于，司機所要求的扭矩最初按照前橋總成和后橋總成之間第一扭矩分配比分配， 在不激活制動調(diào)節(jié)功能的情況下經(jīng)過的距離越長，行走所要求扭矩分配比越從第一扭矩分配比向第二扭矩分配比轉(zhuǎn)變，在第二扭矩分配比下與熱力發(fā)動機相聯(lián)系的總成比在第一分配比時傳遞更多的扭矩。按照一種運行，第一扭矩分配比是就當在不激活制動調(diào)節(jié)功能的情況下經(jīng)過的距離為零時可觀察到的機動性而言最優(yōu)的分配比。按照一個運行，該最優(yōu)扭矩分配比 施加在與熱力發(fā)動機相聯(lián)系的總成上的扭矩在要求扭矩的40和70%之間，最好60%，和
施加在另一個總成上的扭矩在要求扭矩的10和60%之間，最好40%， 總扭矩(Cglob)這些部分的百分數(shù)總和為100%。按照一種運行，第二扭矩分配比是就機動性而言所謂“退化”的分配比，其中全部要求扭矩都由與熱力發(fā)動機相聯(lián)系的總成傳遞。按照一種運行，在一個實施例中，當車輛經(jīng)過1500米時到達“退化”扭矩分配比。按照一種運行，利用該扭矩分配比之間的對應(yīng)關(guān)系建立的曲線圖，逐漸從第一分配比轉(zhuǎn)向第二分配比，以便在不激活制動系統(tǒng)情況下根據(jù)經(jīng)過的距離進行適應(yīng)。按照一種運行，檢測到制動調(diào)節(jié)功能起動時，重新轉(zhuǎn)向第一扭矩分配比。按照一種運行，扭矩分配比逐漸轉(zhuǎn)向第一扭矩分配比是按照一個可做參數(shù)的梯度進行的。按照一種運行，該梯度例如，是每秒的百分數(shù)。


參照附圖閱讀以下的描述將能更好地理解本發(fā)明。這些附圖只是作為舉例說明而給出的，而決非限制本發(fā)明。附圖中圖I :示意地描繪實行按照本發(fā)明的方法的混合動力車輛；圖2 :表現(xiàn)扭矩在圖I的車輛前橋總成和后橋總成之間分配在不激活制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的情況下按照本發(fā)明的方法運行時隨著經(jīng)過的距離而演變的時間曲線圖。 在各附圖之間相同的零件保持相同的引用號。
具體實施例方式圖I表示實行按照本發(fā)明的方法的混合動力車輛1，包括機械上彼此獨立的前橋總成2和后橋總成3。傳統(tǒng)的發(fā)動機推進器組5保證車輛前橋總成2的牽引。更準確地說，該組5包括熱力發(fā)動機7借助于傳統(tǒng)的離合器10，例如，干墊片或濕墊片離合器與手動控制變速箱8相聯(lián)系。該變速箱8借助于橋的下降(descente de pont)(未示出)連接到前橋總成2。在一個方案中，發(fā)動機推進器組5可以包括自動變速箱8。此外，電機11在機械上與熱力發(fā)動機7相關(guān)。該機器11保證車輛電池組的再充電，發(fā)動機7的起動和必要時提供扭矩，進行前橋總成2的牽引(推進模式)。
在溫度非常低，前電機11不能保證該功能的情況下，起動器13用來起動發(fā)動機7。必要時，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)14在機械上連接發(fā)動機7和前電機11。另外，電機15保證車輛后橋總成3的牽引。為此，該電機15借助于離合器16和減速裝置17連接到后橋總成3。離合器16，例如，采取爪形離合器的形式，然而減速裝置17是單速比的，雖然在一個方案中可以有幾個速比。兩個電機11和15彼此之間借助于電網(wǎng)連接。更準確地說，電機11和15借助于逆變器21連接到高壓電池組19，在電動機模式下運行時，該逆變器可以對電池組19的直流電壓進行斬波，以便向電機11和15供電。當這些電機11和15在發(fā)電機模式下運行時，為了對電池組19進行再充電，逆變器21能夠把機器11和15產(chǎn)生的交流電壓變換為直流電壓，施加在電池組19的端子上。電池組19連接到直流/直流轉(zhuǎn)換器20，把電池組19的高壓直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槠饎悠?3可接受的電壓并通過低壓電池組22連接到車輛的車上電網(wǎng)24。
車輛I最好配備傳統(tǒng)的ESP或ABS型制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)25，它允許在緊急制動時管理制動載荷，以便保證車輛軌跡的控制和/或避免車輪被鎖死。計算機28控制車輛不同的機構(gòu)，以便特別是把司機所要求的扭矩Cglob在前橋總成2 (扭矩Ccns_av)和后橋總成3 (扭矩Ccns_ar)之間進行分配。司機所要求的扭矩Cglob特別是根據(jù)加速器踏板31踏下程度和車輛I速度計算的。圖2表示前橋總成2和后橋總成3之間扭矩分配Cglob隨著時間的演變、在制動系統(tǒng)不干預(yù)情況下隨著經(jīng)過的距離D的演變，和制動系統(tǒng)25狀態(tài)E (在狀態(tài)0下該系統(tǒng)25不起作用；但在狀態(tài)I下系統(tǒng)25有效)的演變。人們注意到，制動系統(tǒng)25向計算機28發(fā)送有關(guān)其激活狀態(tài)的數(shù)據(jù)E，然而經(jīng)過的距離D通過一個與一個車輪聯(lián)系的距離傳感器29送回計算機28。在瞬間to，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)25不激活的情況下經(jīng)過的距離D為零，而總扭矩Cglob基本上按照扭矩分配比rl均勻地分布在車輛前橋總成2和后橋總成3之間。該分配比rl之所以稱為“最優(yōu)”，是因為它就機動性而言是最優(yōu)的。在一個實施例中，在最優(yōu)扭矩分配比rl下，總扭矩Cglob的60%施加在車輛的前橋總成2上，而總扭矩Cglob的40%施加在車輛的后橋總成3上。在時刻to和tl之間，制動系統(tǒng)25處于狀態(tài)E = 0，并因而不起作用。人們發(fā)覺，在這個時期，在不激活制動系統(tǒng)情況下經(jīng)過的距離D越長，扭矩分配比R越是向所謂“退化，扭矩分配比r2演變，其中傳遞給前橋總成2的扭矩越比初始的扭矩分配比rl大。在退化分配比r2中，最好整個扭矩Cglob都由車輛的前橋總成2傳遞。待適配的前/后扭矩分配比R與制動控制系統(tǒng)25不激活情況下經(jīng)過的距離D之間的對應(yīng)關(guān)系借助于集成在計算機28中的曲線圖C進行適應(yīng)。在一個實施例中，在距離為
米時對應(yīng)于施加在前橋總成2上的總扭矩Cglob的百分數(shù)為[60，70，100，100] %。施加在后橋總成3上的扭矩Cglob百分數(shù)顯然等于100%減去施加在前橋總成2上的百分數(shù)。換句話說，起動(D = Om時)，60%的扭矩分配比施加于前橋，而40%施加于后橋，接著當在控制系統(tǒng)25不激活的情況下車輛經(jīng)過D = 500m時，人們把70%的分配比施加于前橋，30%施加于后橋,如此類推,直至D = 1500m,整個扭矩Cglob都施加于前橋，而沒有任何扭矩施加于后橋。
在瞬間tl，制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)25激活，這時把分配比R變?yōu)樽顑?yōu)分配比rl，以便能夠補償車輛的軌跡，并把不激活制動系統(tǒng)情況下經(jīng)過的距離D初始化為O。分配比R最好按照一個以每秒百分數(shù)表示的扭矩參數(shù)梯度G(參見虛線)逐漸轉(zhuǎn)為最優(yōu)分配比rl。在一個實施例中，該梯度G為20% /S。在瞬間t2，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)25被禁止，使得扭矩分配比R逐漸從最優(yōu)分配比rl變回退化分配比r2。在分配比R在tl和t2之間從先前的退化分配比r2按照梯度G變?yōu)樽顑?yōu)分配比rl情況下，在逐漸向分配比r2退化(見虛線曲線)之前，可以等待分配比R在瞬間t3達到最優(yōu)分配比rl。在制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)25由司機或計算機28使之“掉電”情況下，就是說，當在臨界制動情況下系統(tǒng)25不再實現(xiàn)其主要制動控制功能時，經(jīng)過的距離D保持距離零，因為否則該調(diào)節(jié)系統(tǒng)25被重新置為“上電”時車輛便具有“退化”扭矩分配比r2?！暗綦姟睜顟B(tài)與“上電”狀態(tài)相反，上電狀態(tài)表示調(diào)節(jié)系統(tǒng)25在時刻to和t2之間， 在臨界制動的情況下保證其制動控制功能。當由司機選定的駕駛模式是模式4x4以外的其他模式，例如，諸如全部扭矩都由前橋總成2傳遞的“熱力”模式或者全部扭矩都由車輛后橋總成3傳遞的“全電”模式時，同樣進行在不激活扭矩的情況下經(jīng)過的距離D保持距離零。
權(quán)利要求
1.一種在混合動力車輛(I)的前橋總成(2)和后橋總成(3)之間扭矩分配的方法，包括 熱力發(fā)動機(7)用來保證車輛一個總成(2)的牽引， 后電機(15)，用來保證車輛的另一個總成(3)的牽引， 其特征在于，司機所要求的扭矩(Cglob)最初按照前橋總成(2)和后橋總成(3)之間的第一扭矩分配比(rl)分配， 在不激活制動調(diào)節(jié)功能(E)的情況下，經(jīng)過的距離(D)越長，要求扭矩分配比(R)從扭矩第一分配比(rl)向扭矩第二分配比(r2)改變越多，在第二分配比下由與熱力發(fā)動機(7)相連的總成(2)傳遞的扭矩比在第一分配比(rl)下的大。
2.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，第一扭矩分配比(rl)為當在不激活制動調(diào)節(jié)功能情況下經(jīng)過的距離(D)為零時可觀察到的機動性而言是最優(yōu)的分配比。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在最優(yōu)扭矩分配比(rl)下 施加在與熱力發(fā)動機(X)相連的總成(2)上的扭矩是在要求扭矩(Cglob)的40和70%之間，最好60%，和 施加在另一個總成(3)上的扭矩在要求扭矩的10和60%之間，最好40%， 總扭矩(Cglob)的這些部分的百分數(shù)的總和為100%。
4.按照權(quán)利要求I至3中一項的方法，其特征在于，第二扭矩分配比(r2)就機動性而言是所謂“退化”分配比，在該分配比下整個要求扭矩(Cglob)都由與熱力發(fā)動機(7)相連的總成⑵傳遞。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于，在一個實施例中，當車輛經(jīng)過1500米時，便到達退化扭矩分配比。
6.按照權(quán)利要求I至5中一項的方法，其特征在于，利用在根據(jù)制動系統(tǒng)(25)不激活情況下經(jīng)過的距離(D)進行適應(yīng)的扭矩分配比(R)之間對應(yīng)關(guān)系建立的曲線圖，從第一分配比(rl)逐漸轉(zhuǎn)到第二分配比(r2)。
7.按照權(quán)利要求I至6中一項的方法，其特征在于，一旦檢測到制動調(diào)節(jié)功能的起動(E = I)時，便轉(zhuǎn)向扭矩的第一分配比(rl)。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，扭矩分配比(R)逐漸轉(zhuǎn)向第一扭矩分配比(rl)，是按照可配置的梯度(G)進行的。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述梯度(G)例如，是每秒20%。
全文摘要
本發(fā)明基本上涉及扭矩在混合動力車輛(1)前橋總成(2)和后橋總成(3)之間分配的方法。按照本發(fā)明，在不激活制動調(diào)節(jié)功能(E)的情況下經(jīng)過的距離(D)越長，行走所要求的扭矩(Cglob)分配比(R)從就機動性而言最優(yōu)第一扭矩分配比(r1)向退化的第二扭矩分配比(r2)轉(zhuǎn)移越多，在第二分配比下與熱力發(fā)動機(7)相聯(lián)系的總成(2)比在第一分配比(r1)時傳遞更多的扭矩。
文檔編號B60K23/08GK102781707SQ201080062675
公開日2012年11月14日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者R·阿巴尼 申請人:標致·雪鐵龍汽車公司