專利名稱：為混合動力車的離合器尋找滑點的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種為混合動力車的離合器尋找滑點的方法。所謂離合器的滑點就 是離合器處于離合器的兩個片開始彼此相對滑動來傳輸扭矩的位置。
背景技術：
本發(fā)明尤其要達到的目的是在該熱力發(fā)動機關機時找到該滑點。本發(fā)明用于采用熱能和電能兩種能源的混合動力車領域，采用混合的能源是為了 在保證牽引的同時優(yōu)化能量效率，因而減少耗油量且減輕污染。這種車能通過獨立通過帶 內燃發(fā)動機或通過電力裝置的牽引而行駛。本發(fā)明尤其優(yōu)選用于這樣的混合動力車領域，綜合采用了電力牽引系確保車的一 個橋的牽引，且熱力牽引系確保車的另一個橋的牽引。熱力牽引系包括內燃發(fā)動機和連接車輪的變速器。離合器一方面連接所述熱力發(fā) 動機，另一方面連接該變速器的第一軸，該變速器的第二軸通過下橋連接車輪。此外，由可 控起動器構成的獨立于該熱力發(fā)動機的起動系統(tǒng)可連接于該熱力發(fā)動機以確保起動。電力牽引系由通過減速器連接于車輪的電力裝置構成，該電力裝置連接于能量存 儲裝置，例如大電量電池，在該電力裝置處于發(fā)動機工作模式時它可提供電能，而在處于發(fā) 電機模式時它作為儲能器。在該車的使用過程中，相應于滑點的離合器位置尤其是根據(jù)片的磨損和該離合器 的使用狀態(tài)而改變的。因而需要創(chuàng)造出離合器滑點的尋找方法以調整離合器位置與傳輸扭 矩之間的傳輸關系，以通過離合器控制傳輸?shù)呐ぞ?。該作用的目標是在起動和改變傳動?時，可靠且保持一致性地獲得離合器提供的傳輸扭矩。已知有一種適于混合動力車的滑點尋找方法，包括通過離合器與熱力發(fā)動機并聯(lián) 連接的電機。這種方法可通過探測電力裝置的轉速來探測該滑點，如圖1所示，該方法在每 次車輛起動時實施，在熱力發(fā)動機起動且在駕駛員改變變速器的傳動比之前實施。更準確地說，圖1在其上部示出熱力發(fā)動機的轉速WMTH和電力裝置的轉速WMEL 沿時間的變化曲線，且在其下部示出離合器的位置Pemb沿時間的變化曲線。位置PO相應 于離合器的打開位置，而位置PF相應于離合器的閉合位置。在第一階段A，離合器打開到最大，熱力發(fā)動機起動，轉速WMTH調節(jié)至預定值Kl。在階段B，一旦轉速WMTH穩(wěn)定且傳動比為空檔，離合器緩慢閉合以向電力裝置傳 輸小扭矩，因而造成電力裝置的轉速上升。在階段C開始時，在tl的瞬間，探測到大于校準閾值的變量增量AWMEL，該位置被 記憶為離合器的致動位置，且將其推定為離合器的動點位置PP。這種策略的優(yōu)點在于簡單，但是它給帶后橋電力牽引的混合動力車帶來了問題。 事實上，由于這種結構，在熱力發(fā)動機轉動時不再能使其處于停止的離合器打開且變速器 為空檔的有效狀態(tài)，因為車輛的起動是由處于車輛后部的電力裝置實施的。因而對于帶電力牽引后橋的混合動力結構，需要找尋其它車輛構成的找尋滑點的CN 102144109 A
說明書
2/4頁
方法。
發(fā)明內容
本發(fā)明滿足這種需要，并提供一種方法，在該方法中可通過測量在離合器逐漸閉 合且車輛處于電模式行駛時變速器的第一軸加速度的變化推算離合器滑點。更準確地說，在本發(fā)明的方法中，該車在電模式下起動和行駛，離合器處于打開且 變速器處于空檔，即死點。在該方法的整個持續(xù)時間中熱力發(fā)動機關機，且變速器處于空 檔。由于該車的速度和該變速器的內部摩擦，前輪的旋轉驅動該變速器的第一軸的轉 速非零。一旦該第一軸的轉速大于一個校準閾值，就計算并存儲該加速度作為相關值。然后進行被控制狀態(tài)的離合器閉合，以便向該變速器的第一軸傳遞離合器扭矩且 因而干擾該轉速的變化。當探測到第一軸的加速度相對于相關加速度的變化大于第二校準閾值時，記錄該 離合器的致動器的位置以推算該離合器的滑點。因而本發(fā)明可在車輛的整個壽命周期中測定連接系統(tǒng)的滑點，尤其是在每個純電 動行駛階段。我們將其稱為電行駛階段是因為通常在城市駕駛時產(chǎn)生，汽車以小于閾值速 度行駛。因而，本發(fā)明涉及一種為混合動力車尋找滑點的方法，該車裝有確保車的一橋牽 引的熱力牽引系，和確保車的另一橋牽引的電力牽引系，一該熱力牽引系包括內燃發(fā)動機、連接于車輪的變速器和離合器，該離合器一方 面連接于所述熱力發(fā)動機，另一方面連接于該變速器的第一軸，一該電力牽引系主要包括連接于車輪的電力裝置，其特征在于，一在該車起動時，電力裝置被致動以確保該車的牽引，該熱力發(fā)動機關機，該離合 器打開，且該變速器處于空檔，一測量并且存儲所述第一軸的加速度作為相關值，且控制逐漸閉合該離合器，且一當探測到該變速器的第一軸的加速度變化大于一閾值時，該加速度變化等于所 測定的第一軸的加速度與該相關值之間的變化，存儲該離合器的位置以推算該滑點的位置。根據(jù)一種實施方式，該加速度變化的閾值被校準，且例如等于0. 5m. s_2。根據(jù)一種實施方式，當探測到該變速器的第一軸的轉速大于一閾值時，測量并計 算該加速度相關值。根據(jù)一種實施方式，該轉速閾值被校準，且例如等于500轉/分鐘。根據(jù)一種實施方式，在該離合器的叉的同心擋塊處測量該離合器的位置。根據(jù)一種實施方式，一旦該滑點的位置被存儲，就再次打開離合器。根據(jù)一種實施方式，該加速度變化的閾值基本上相應于該滑點的位置。根據(jù)一種實施方式，該熱力牽引系確保車的前橋的牽引，而電力牽引系確保車的 后橋的牽引。本發(fā)明還涉及可以實施根據(jù)本發(fā)明的尋找滑點的方法的混合動力車。
通過對下述結合附圖的描述，可以更好的理解本發(fā)明，這些附圖是作為例子給出 的，對本發(fā)明沒有限定性。附圖如下圖1 (已進行過描述)根據(jù)現(xiàn)有技術的在實施尋找滑點的方法時，車輛部件參數(shù)隨 時間的變化圖；圖2示意性地示出可實施本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的帶后橋電力牽引的混合 動力車；圖3是根據(jù)本發(fā)明的在實施尋找滑點的方法時，車輛部件參數(shù)隨時間的變化圖。在不同附圖中同樣的構件使用了同樣的附圖標記。
具體實施例方式圖2示出根據(jù)本發(fā)明的混合動力車1，該車裝有確保車的前橋3. 1牽引的熱力牽引 系2，和確保車的后橋3. 2牽引的電力牽引系4。車輪統(tǒng)一采用附圖標記5。熱力牽引系2主要包括汽油、柴油機或其它裝有慣性飛輪的內燃發(fā)動機7和以人 工控制、自動或其它方式連接于車輪5的N倍變速比的變速器8。離合器10 —方面連接于所述熱力發(fā)動機7，另一方面連接于該變速器8的第一軸。 該離合器10可以是干式、濕式或其它類型的離合器。該變速器8的第二軸通過下橋(未畫 出)連接于車輪5。此外，該發(fā)動機7的獨立的起動系統(tǒng)13通過連接系統(tǒng)14連接于所述發(fā)動機7，以 確保發(fā)動機的起動。該起動系統(tǒng)13可由可控起動器構成，可控啟動器由小型電子裝置或其 它裝置構成；而連接系統(tǒng)14可由皮帶系統(tǒng)構成。電力牽引系4主要由通過減速器組件19連接于車輪5的電力裝置17構成。此外， 該電力裝置17與能量存儲裝置20例如大電量電池相連，以在該裝置17處于發(fā)動機模式時 提供電能而在該裝置17處于發(fā)電機模式時存儲電能。每個部件7，8，10，13，17，20 被一臺計算機 7. 1,8. 1,10. 1,13. 1,17. 1 和 20. 1 控
制，每臺計算機本身被控地連接于一臺獨立計算機且被該獨立計算機監(jiān)控，所述管理計算 機23做出決策并且同步不同部件7，8，10，13，17，20的動作，以響應駕駛員的意愿。該計算機23根據(jù)車輛的壽命和狀態(tài)情況控制熱力牽引系2和電力牽引系4，確定 行駛模式，協(xié)調各種暫態(tài)階段并選擇不同部件的作用點，以優(yōu)化碳氫燃料的消耗和減輕污
^fe ο因而，當車輛的速度小于閾值速度時，計算機23控制部件7，8，10，13，17，20，以使 該車處于電力操作模式。而在車輛的速度大于該速度閾值時，計算機23控制部件7，8，10， 13,17,20以熱力模式工作。在剎車時產(chǎn)生的能源進行回收的階段，該計算機尤其要確保該 裝置17處于發(fā)電機模式，以將動能轉化為電能并存儲于能量存儲裝置20中。圖3由上至下示出表示車1的速度V (每小時的英里數(shù)km/h)隨時間的變化，變速 器8的變速比R隨時間的變化，變速器8的第一軸的轉速WAP (每分鐘的轉數(shù)tr/min)隨時 間的變化，以及離合器10的位置(以毫米計)隨時間的變化，相應于離合器10的打開位置 的距離P0，相應于離合器10的閉合位置的距離PF。在第一階段A'，車1起動并以純電動模式行駛，即電力裝置17作用且熱力發(fā)動機7關機。離合器10打開且該變速器8處于空檔。需要注意的是，在該找尋滑點的方法的步 驟A'到步驟D'中，該發(fā)動機7 —直保持關機且變速器8 —直處于空檔。由于車的速度V和變速器8內部的摩擦，前輪5的旋轉驅動該變速器8的第一軸 的轉速不為零。事實上，盡管變速器8的第一軸和第二軸沒有被差速鎖連接，該變速器處于 空檔，前橋的旋轉以及變速器8的第二軸的旋轉仍會驅動變速器8的第一軸旋轉，這是變速 器8不同嚙合比之間內部的摩擦所致。階段B'緊隨階段A'。但是，在階段B'的末端的t' 1瞬時，當計算機23探測 到變速器8的第一軸的轉速WAP大于第一校準閾值K' 1時，計算機23計算并存儲該第一 軸的加速度作為相關加速度。該第一閾值K' 1尤其取決于所使用的變速器8的類型和離合器10的類型。在一 個例子中，對于采用了干式離合器10以及半自動的變速器的車1來說，第一閾值K' 1等于 500轉/分鐘。該第一閾值K' 1例如在馬達工作臺上測定或在模擬器上測定。當計算機23探測到該轉速大于閾值K' 1且存儲了該第一軸的加速度時，就進入 了階段C'，在該階段計算機23控制離合器10逐漸閉合，以使扭矩通過離合器10傳輸給變 速器8的第一軸，因而干擾它的轉速WAP變化。在階段C'的末端的t' 2瞬時，當計算機23探測到第一軸的加速度變化AWAP/ At相應于所測定的第一軸的加速度與相關加速度之間的變化大于第二校準閾值K' 2時， 存儲離合器的致動器的位置以推算離合器10的滑點PP。此處，所探測到的第二閾值K' 2基本上相應于滑點PP的位置，即當計算機23探 測到加速度的變化達到該第二閾值K' 2時，計算機23知曉離合器10基本上處于滑點PP 的位置。作為變型，第二閾值K' 2相應于滑點的遠離位置PP，由此計算機23從理論上可 找到該滑點PP的位置，例如從離合器10的第一軸加速度的變化/位置圖上。相應于滑點PP的第二閾值K‘ 2顯然取決于所使用的變速器8的類型和離合器10 的類型。例如，對于采用了干式離合器10以及半自動的變速器的車1來說，第二閾值K' 2 等于0.5m. s_2。第二閾值K' 2例如在馬達工作臺上測定或在模擬器上測定。例如可在被致動器移動的離合器叉的同心擋塊處測量該離合器的位置。一旦滑點PP的位置被存儲，就進入了階段D'，在該階段再次打開離合器10以結 束該方法。作為變型，熱力牽引系2確保車的后橋的牽引；而電力牽引系確保車的前橋的牽 引。
權利要求
1.為混合動力車(1)尋找滑點的方法，該車裝有確保車的一橋(3.1)牽引的熱力牽引 系(2)，和確保車的另一橋(3. 2)牽引的電力牽引系(4)，一該熱力牽引系⑵包括內燃發(fā)動機(7)、連接于車輪(5)的變速器⑶和離合器 (10)，該離合器一方面連接于所述熱力發(fā)動機(7)，另一方面連接于該變速器(8)的第一 軸，一該電力牽引系(4)主要包括連接于車輪(5)的電力裝置(17)，其特征在于，一在該車起動時，電力裝置(17)被致動以確保該車的牽引，該熱力發(fā)動機(7)關機，該 離合器(10)打開，且該變速器(8)處于空檔，一測量并且存儲所述第一軸的加速度作為相關值，且控制逐漸閉合該離合器(10)，且一當探測到該變速器(8)的第一軸的加速度變化(AWAP/At)大于一閾值(K' 2)時， 該加速度變化等于所測定的第一軸的加速度與該相關值之間的變化，存儲該離合器的位置 以推算該滑點(PP)的位置。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于該加速度變化的閾值(K'2)被校準，且例 如等于0. 5m. s_2。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于當探測到該變速器(8)的第一軸的轉 速(WAP)大于一閾值(K' 1)時，測量并計算該加速度相關值。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于該轉速閾值(K'1)被校準，且例如等于500轉/分鐘。
5.如權利要求1 4之一所述的方法，其特征在于在該離合器(10)的叉的同心擋塊 處測量該離合器(10)的位置。
6.如權利要求1 5之一所述的方法，其特征在于一旦該滑點(PP)的位置被存儲， 就再次打開離合器(10)。
7.如權利要求1 6之一所述的方法，其特征在于該加速度變化的閾值(K'2)基本 上相應于該滑點(PP)的位置。
8.如權利要求1 7之一所述的方法，其特征在于該熱力牽引系(2)確保車的前橋 (3. 1)的牽引；而電力牽引系(4)確保車的后橋(3.2)的牽引。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及為帶后橋電力牽引的混合動力車(1)尋找滑點的方法，在該方法中，在該車起動時，電力裝置(17)被致動以確保該車的牽引，該熱力發(fā)動機(7)關機，該離合器(10)打開，且該變速器(8)處于空檔。當該變速器(8)的第一軸的轉速大于一閾值(K′1)時，測量并存儲所述第一軸的加速度作為相關值，且控制逐漸閉合該離合器(10)。當探測到該變速器(8)的第一軸的加速度相應于該相關值的變化(ΔWAP/Δt)大于一閾值(K′2)時，存儲該離合器(10)的位置以推算該滑點(PP)的位置。
文檔編號F16D48/08GK102144109SQ200980134782
公開日2011年8月3日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權日2008年9月5日
發(fā)明者C·洛奈, G·羅克 申請人:標致·雪鐵龍汽車公司