專利名稱：混合動力車輛用的預(yù)防性驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力車輛用的“預(yù)防性”驅(qū)動方法。人們談?wù)擃A(yù)防性驅(qū)動，是因為本發(fā)明允許甚至在遇到車輪打滑之前就在前橋總成和后橋總成上施加扭矩。本發(fā)明尤其允許限制車輪在加速階段打滑。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)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聯(lián)系。該電機屬于交流發(fā)電機/起動機類型，特別允許對車輛電池組進(jìn)行再充電和對該熱力發(fā)動機進(jìn)行起動。在壽命的某些情況下，該電機甚至可以參加車輛的牽引。 這些車輛同樣有一個通過減速機和例如，爪型離合器等嚙合裝置，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。該前電機和該后電機借助于電網(wǎng)連接至高壓電池組。該高壓電池組借助于直流/直流轉(zhuǎn)換器與車上的低壓電網(wǎng)相連。制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般安裝在車輛的車輪上，該系統(tǒng)允許避免車輪被鎖死和必要時重新建立車輛軌跡。在正常壽命階段上，總設(shè)定扭矩是根據(jù)加速器踏板的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)動機計算機分配給施加于前橋總成的設(shè)定扭矩和施加于后橋總成的設(shè)定扭矩。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，要求扭矩在前橋總成和后橋總成之間的分配取決于車輛的速度、側(cè)向加速度和電池組的充電狀態(tài)，這允許按照電池組中可用的能量掌握分配比。因而本發(fā)明涉及一種在混合動力車輛的前橋總成和后橋總成之間分配扭矩的方法，該混合動力車輛包括 熱力發(fā)動機，用來保證車輛一個總成的牽引， 電機，用來保證車輛另一個總成的牽引，該電機與高壓電池組相連，其特征在于， 根據(jù)車輛的速度、車輛的側(cè)向加速度和高壓電池組充電水平計算司機所要求的扭矩的分配比。按照一種運行，為了計算該分配比，包括下列步驟根據(jù)車輛的速度計算要求扭矩在前橋總成和后橋總成之間的第一分配比， 根據(jù)車輛的側(cè)向加速度計算要求扭矩在前橋總成和后橋總成之間的第二分配比，
根據(jù)電池組的充電狀態(tài)計算要求扭矩在前橋總成和后橋總成之間的第三分配比,和 對算出的分配比進(jìn)行加權(quán)計算，以確定施加于前橋總成和后橋總成之間要求扭矩的分配比按照一種運行，第一分配比是從一個曲線圖出發(fā)計算的，其中車輛速度越增大，施加在與熱力發(fā)動機相連的總成上的要求扭矩 部分就越大。按照一種運行，該曲線圖是由幾段形成的，各段斜率隨著所考慮的速度范圍而變化。按照一種運行，該第二扭矩分配比是從一個曲線圖出發(fā)計算的，其中側(cè)向加速度越增大，施加在與熱力發(fā)動機相連的總成上要求扭矩部分越減小。按照一種運行，該曲線圖是由幾段形成的，各段的斜率隨著所考慮的側(cè)向加速度范圍而變化按照一種運行，第三扭矩分配比是從一個曲線圖出發(fā)計算的，其中電池組充電水平越增大，施加在與熱力發(fā)動機相連的總成上的要求扭矩部分就越增大。按照一種運行，該曲線圖是由幾段形成的，各段的斜率隨著所考慮充電水平范圍而變化。按照一種運行，加權(quán)函數(shù)根據(jù)司機所選定的駕駛模式和/或車輛壽命情況而修改的。按照一種運行，該斜率足夠小，以免當(dāng)制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)有效時，干擾制動調(diào)節(jié)。


參照附圖閱讀以下的描述將會更好地理解本發(fā)明這些附圖只是作為舉例說明性而給出的，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 :實行按照本發(fā)明的方法的模塊的功能描繪；圖3a_3c :圖形描繪施加于圖I車輛前橋總成的扭矩隨著速度、側(cè)向加速度和電池組的充電狀態(tài)的變化。在各附圖中相同的零件保持同一引用號。
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(jìn)器組5保證車輛前橋總成2的牽引。更準(zhǔn)確地說，該組5包括借助于傳統(tǒng)的離合器10，例如，干或濕墊片離合器與手控變速箱8相連的熱力發(fā)動機7。該變速箱8借助于橋下降(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(jìn)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相連。該機器保證車輛電池組的再充電、發(fā)動機7的起動和進(jìn)行前橋總成2牽引提供扭矩(推力模式)。溫度非常低時在前電機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，一個空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)14在機械上連接到發(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，機器15借助于離合器16和減速裝置17連接到后橋總成3。例如，該離合器16采取爪型離合器的形式，而減速裝置17是單一速比的，盡管在在一個方案中可以有多個速比。兩個電機11和15彼此之間借助于電網(wǎng)連接。更準(zhǔn)確地說，電機11和15借助于逆變器21連接高壓電池組19，該逆變器能夠?qū)﹄姵亟M19直流電壓進(jìn)行斬波，以便當(dāng)電機11和15在電動機模式下運行時向它們供電。當(dāng)電機11和15在發(fā)電機模式下運行，以便為電池組19再充電時，逆變器21能夠把電機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連接至直流/直流轉(zhuǎn)換器20，后者把電池組19的高壓直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槠饎悠?3和連接到車輛車上電網(wǎng)24的低壓電池組22可接受的電壓。
車輛I最好配備ESP或ABS型傳統(tǒng)的制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)25，它允許在緊急制動的情況下管理制動載荷，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)，以便特別是實現(xiàn)司機所要求扭矩Cr_cns在前橋總成2 (扭矩Ccns_av)和后橋總成3 (扭矩Ccns_ar)之間的分配比R。司機所要求的扭矩Cr_cns由所謂司機意愿解讀模塊(IVC)的模塊29，特別根據(jù)加速器踏板30的踏下程度和車輛I的速度計算。更準(zhǔn)確地說，如圖2所示，計算機28根據(jù)由與車輪聯(lián)系的速度傳感器31測量的車輛速度V、由三傳感器或陀螺儀傳感器類型的加速度傳感器32測量的側(cè)向加速度Alat和由用這些電池組19向計算機28傳輸?shù)碾姵亟M19充電狀態(tài)SOC確定分配比R。為此，計算機28借助于模塊28. I從圖3a_3c所示的曲線圖出發(fā)計算第一 rl、第二r2和第三r3扭矩分配比。這些曲線圖建立施加于前橋總成的扭矩Cr_cns百分?jǐn)?shù)XAV和涉及(速度V、側(cè)向加速度Alat或19的充電狀態(tài)S0C)的參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系。人們注意至Ij,施加于后橋總成3的要求扭矩Cr_cns百分?jǐn)?shù)XAR等于100%減去施加于前橋總成2的扭矩Cr_cns百分?jǐn)?shù)XAV。圖3a的曲線圖表示車輛的速度V越增大，施加于前橋總成2的扭矩Cr_cns的部分XAV就越增大。當(dāng)車輛I高速行駛時，這允許限制從電池組19提取的功率。人們注意到，這個曲線圖最好由幾段SI，S2，S3形成，其斜率Pl，P2，P 3 (對應(yīng)于XAV的變化和速度V變化之間的比例)按照所考慮的速度范圍(V0，V1)，(VI，V2)，(V2，V3)而變化。在一個實施例中，百分?jǐn)?shù)[X0 = 100% ；X1 = 95% ；X2 = 90% ；X3 = 80% ]分別對應(yīng)于速度[V0 =Okm/h ；V1 = 10km/h ；V2 = 30km/h ；V3 = 40km/h]。斜率 pl, p2, p3 最好足夠小，以免當(dāng)系統(tǒng)25有效時干擾制動調(diào)節(jié)。為此，在一個實施例中，斜率pl，p2，p3小于1%/(km/h)。圖3b的曲線圖表示車輛的加速度Alat越增大，施加于前橋總成2的扭矩Cr_cns的部分XAV越減小。這允許改善轉(zhuǎn)彎時的感覺。人們注意到，該曲線圖最好是由幾段SI'，S2, , S3/形成，其中各段斜率Pl' , 92'，p3'(對應(yīng)于XAV的變化和加速度Alat變化之間的比例)隨著所考慮的加速度范圍(A0，A1)，(A1，A2)，(A2，A3)而變化。在一個實施例中，百分?jǐn)?shù)[X0 = 100% Xl = 95% ；X2 = 90% ；X3 = 90% ]分別對應(yīng)于側(cè)向加速度AO = 0m/s2 ；A1 = 0. 5m/s2 ；A2 = lm/s2 ；A3 = 2m/s2]。這些斜率 P I' , P 2'，P 3'最好足夠小，以免當(dāng)系統(tǒng)25有效時干擾制動調(diào)節(jié)。為此，在一個實施例中，斜率P I'，92'，P 3'小于 10% /(m/s2)。圖3c的曲線圖表示，電池組19的充電水平SOC越增大，施加于前橋總成2的扭矩的部分XAV越減小。反之，充電水平SOC越小，XAV越增大。當(dāng)其充電水平SOC低時，這允許保存電池組19的能量。人們注意到，該曲線圖最好是幾段SI"，S2"，S3"形成，其斜率P I "，P 2"，P 3"(對應(yīng)于XAV的變化和充電水平SOC的變化之間的比例)隨著所考慮的充電水平的范圍(S0C0，S0C1)，(S0C1,S0C2), (S0C2, S0C3)而變化。在一個實施例中，百分?jǐn)?shù)[X0 = 100% ；X1 = 95% ；X2 = 90% ；X3 = 80% ]分別對應(yīng)于充電狀態(tài)[S0C0 = 0% ；SOCl = 40% ；S0C2 = 60% ；S0C3 = 100% ] 這些斜率 P I"，P 2"，P 3"最好足夠小，以免當(dāng)系統(tǒng)25有效時干擾制動調(diào)節(jié)。為此，在一個實施例中，斜率Pl"，P2"，P 3"小于 0. 5 / *%。 接著計算機28借助于模塊28.2，計算先前算出的分配比rl，r2和r3的權(quán)重，確定施加于前橋總成2和后橋總成3上的分配比R。這個加權(quán)取決于司機所選定的駕駛模式和/或車輛壽命情況。于是，在一個節(jié)省能量的模式中，賦予分配比rl和r3更大的權(quán)重。反之，在體育運動駕駛模式中，賦予分配比r2更大的權(quán)重。在某些情況下，可以賦予一個分配比零權(quán)重，使得分配比R只從I或2分配比ri出發(fā)計算。
權(quán)利要求
1.一種混合動力車輛(I)的前橋總成(2)和后橋總成(3)之間扭矩的分配方法，混合動力車輛包括 熱力發(fā)動機(7)，用來保證車輛一個總成的牽引， 電機(15)，用來保證車輛另一個總成的牽引，該電機(15)與高壓電池組(19)相連， 其特征在于， 司機所要求的扭矩(Cr_cns)在前橋總成(Ccns_av)和后橋總成(Ccns_ar)之間的分配比(R)根據(jù)車輛的速度(V)、車輛的側(cè)向加速度(Alat)和高壓電池組(19)的充電水平(SOC)計算。
2.按照權(quán)利要求I的方法其特征在于，分配比(R)的計算包括下列步驟 籲根據(jù)車輛的速度(V)計算(28. I)要求扭矩(Cr_cns)在前橋總成(2)和后橋總成(3)之間的第一分配比(rl)， 籲根據(jù)車輛的側(cè)向加速度(Alat)計算(28. I)要求扭矩(Cr_cns)在前橋總成(2)和后橋總成(3)之間的第二分配比(r2)， 根據(jù)電池組(19)的充電狀態(tài)(SOC)計算(28. I)要求扭矩(Cr_cns)在前橋總成(2)和后橋總成⑶之間的第三分配比(r3)， 對算出的分配比(rl,r2,r3)進(jìn)行加權(quán)計算(28. 2),以便確定要求扭矩(Cr_cns)施加于前橋總成⑵和后橋總成⑶之間的分配比(R)。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，第一分配比(rl)是從一個曲線圖出發(fā)計算的，其中車輛的速度(V)越增大，要求扭矩(Cr_cns)施加在與熱力發(fā)動機(7)相連的總成(2)上的部分(XAV)越增大。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，該曲線圖是由幾段(S1-S3)形成的，其斜率(pl-p3)隨著所考慮的速度范圍(V0，V1)，(VI, V2), (V2, V3))而變化。
5.按照權(quán)利要求2至4中一項的方法，其特征在于，扭矩第二分配比(r2)是從一個曲線圖出發(fā)計算的，其中側(cè)向加速度(Alat)越增大,要求扭矩(Cr_cns)施加在與熱力發(fā)動機(7)相連的總成(2)上的部分(XAV)越減小。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，該曲線圖是由幾段形成(SI'-S3')的，其斜率(ρ I' -ρ 3')隨著所考慮的側(cè)向加速度的范圍((A0，A1)，(A1，A2)，(A2，A3))而變化。
7.按照權(quán)利要求2至6中一項的方法，其特征在于，扭矩的第三分配比(r3)是從一個曲線圖出發(fā)計算的，其中電池組(19)的充電水平(SOC)越增大，要求扭矩(Cr_cns)施加在與熱力發(fā)動機(7)相連的總成(2)上的部分(XAV)越增大。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，該曲線圖是由幾段(SI"-S3")形成的，其斜率(pl" -p3")隨著所考慮的充電水平范圍((S0C0，S0C1)，(S0C1, S0C2), (S0C2, S0C3))而變化。
9.按照權(quán)利要求2至8中一項的方法，其特征在于，加權(quán)函數(shù)(28.2)根據(jù)司機所選定的駕駛模式和/或車輛壽命情況而修改。
10.按照權(quán)利要求4，6和8的方法，其特征在于，該斜率足夠小，以免當(dāng)制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)(25)有效時，干擾制動調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明基本上涉及混合動力車輛(1)的預(yù)防性驅(qū)動方法，其中分別根據(jù)車輛的速度(V)、側(cè)向加速度(Alat)和電池組(19)充電狀態(tài)(SOC)計算司機所要求的扭矩(Cr_cns)在前橋總成(2)和后橋總成(3)之間的第一(r1)、第二(r2)和第三(r3)分配比。接著對算出的分配比(r1，r2，r3)進(jìn)行加權(quán)，以確定要應(yīng)用的要求扭矩(Cr_cns)分配比(R)。
文檔編號B60K6/52GK102781702SQ201080062676
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(biāo)致·雪鐵龍汽車公司