專利名稱：用于運行混合動力驅(qū)動裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車混合動力驅(qū)動裝置運行的方法和這種混合動力驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
混合動力驅(qū)動裝置一般在汽車中使用，其特征在于，利用至少兩個不同的換能器和兩個不同的蓄能器用于牽引目的、即用于驅(qū)動汽車?；旌蟿恿︱?qū)動裝置的優(yōu)點在于降低能耗和減少廢氣排放和噪聲。使用混合動力驅(qū)動裝置的汽車也稱為混合動力汽車。在已經(jīng)頻繁使用的混合動力汽車類型中除了用于驅(qū)動或推進的內(nèi)燃機以外還提供電機供使用。在此存在不同的實施例，其中電能用于驅(qū)動汽車。在文獻US 2002/174796 A中描述了用于汽車的驅(qū)動裝置，它包括蓄能器和再生系統(tǒng)。這個系統(tǒng)在需要時提供能量。制動能量又儲存在系統(tǒng)里面。該系統(tǒng)可以包括飛輪、電池、電容或這些蓄能器的組合?；旌蟿恿ζ嚨膶嵤├?它被稱為軸式混合動力驅(qū)動(Achshybrid))規(guī)定，通過電機或E設(shè)備直接驅(qū)動汽車軸，而通過內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動第二軸。電軸不僅用于驅(qū)動而且用于電池充電。在軸式混合動力汽車的運行方式中規(guī)定僅僅電動行駛，其中內(nèi)燃機停止并且只通過E設(shè)備實現(xiàn)推進。為了可以一起利用內(nèi)燃發(fā)動機實現(xiàn)推進，必需首先起動這個發(fā)動機。這一方面通過傳統(tǒng)的起動機或起動器實現(xiàn)，這在下面稱為起動器起動，或者在行駛期間利用拖動通過充分利用汽車動能實現(xiàn)，這在這里稱為道路起動。對于起動內(nèi)燃發(fā)動機的決定存在一系列條件。它們包括例如電池的充電狀態(tài)(SOC =State of charge)、汽車速度、司機轉(zhuǎn)矩愿望、車輪轉(zhuǎn)速、橫擺角和方向盤角度。因為內(nèi)燃發(fā)動機起動次數(shù)(它們可以通過起動機實現(xiàn))受到起動器的使用壽命的限制，因此推薦，為了起動內(nèi)燃發(fā)動機盡可能經(jīng)常利用道路起動。

發(fā)明內(nèi)容
基于這個背景建議一種用于混合動力驅(qū)動裝置運行的具有權(quán)利要求1特征的方法和如權(quán)利要求9所述的這種混合動力驅(qū)動裝置。從屬權(quán)利要求給出實施例。因此按照所建議的方法確定兩組條件，它們?nèi)匀豢紤]一般涉及混合動力汽車的行駛狀況以及作為蓄能器的電池的狀態(tài)和驅(qū)動裝置狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。所述混合動力汽車尤其由軸式混合動力驅(qū)動構(gòu)成并且設(shè)置用于執(zhí)行所建議的方法。通過減少起動器起動次數(shù)還可以構(gòu)造廉價的起動器。但是不采取措施的道路起動存在缺陷，這種起動對于司機可以感覺到并感覺到不舒適。為了避免這一點，可以通過E設(shè)備補償對于利用道路起動來起動內(nèi)燃發(fā)動機所需的功率。但是，只有當(dāng)E設(shè)備具有足夠的轉(zhuǎn)矩(在這里轉(zhuǎn)矩儲備)供使用，用于支持道路起動的時候，才能夠?qū)崿F(xiàn)完全補償。對于再起動內(nèi)燃發(fā)動機所需的E設(shè)備轉(zhuǎn)矩取決于內(nèi)燃發(fā)動機分支的傳動系傳動比、E設(shè)備分支的傳動比和內(nèi)燃發(fā)動機的拖曳矩。在此供使用的E設(shè)備轉(zhuǎn)矩儲備取決于司機的轉(zhuǎn)矩愿望和實際最大可能的E設(shè)備轉(zhuǎn)矩。用于選擇起動器起動的另一方面是道路特性。通過混合動力特有的功能例如再生、助力、起動/停止自動裝置和純電動行駛，在具有電動軸式驅(qū)動的混合動力汽車中存在傳動系對行駛動力的大的交變作用。這也適用于汽車位于具有低摩擦值的道路(低μ道路) 上的情況。同樣考慮，汽車是否位于不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)里面或者位于不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)之
、r -尤其在具有一個或者多個電驅(qū)動軸的汽車中行駛軌跡狀態(tài)具有直接影響，因為通過這些電驅(qū)動軸產(chǎn)生類似于機械全輪的橫擺矩。如果汽車位于低摩擦值的道路上，不能在這種道路上執(zhí)行起動，用于不損害汽車行駛穩(wěn)定性。本發(fā)明的其它優(yōu)點和擴展結(jié)構(gòu)由描述和附圖給出。當(dāng)然，上述的和下面還要解釋的特征不僅可以分別在給出的組合中、而且也在其它組合或單獨地使用，而不離開本發(fā)明的范圍。


附圖中
圖1以流程圖示出所述方法的實施例， 圖2以示意圖示出混合動力汽車的實施例。
具體實施例方式借助于在附圖中的實施例簡示出本發(fā)明并且在下面參閱附圖詳細描述。在圖1中以流程圖示出所述方法的實施例流程。附圖示出，如何在需要時起動內(nèi)燃發(fā)動機。借助于流程圖解釋的程序可以連續(xù)地運行。由此出發(fā)，即使汽車首先只通過由電機提供的電驅(qū)動來驅(qū)動。現(xiàn)在檢驗程序規(guī)定， 在第一步驟10中檢驗，是否滿足道路起動的第一組條件。這些條件考慮不同的標(biāo)準(zhǔn)，它們例如涉及電池充電狀態(tài)、道路狀態(tài)、司機轉(zhuǎn)矩愿望、汽車速度、電機的轉(zhuǎn)矩儲備、車輪轉(zhuǎn)速、 橫擺角和方向盤角度。要強調(diào)的是，也可以根據(jù)應(yīng)用考慮其它標(biāo)準(zhǔn)或條件。例如根據(jù)汽車類型或根據(jù)行駛狀況選擇所考慮的條件。尤其在第一步驟10中檢驗，汽車所在道路的狀況如何。在此例如求得摩擦值。在低摩擦值(低μ )時例如在光滑的冰上時，不能實現(xiàn)道路起動。如果不滿足這個條件或任何其它的檢驗條件，則在另一步驟12中檢驗第二組條件。如果在步驟10中滿足所有的條件，在步驟14中實現(xiàn)道路起動。在道路起動時還在步驟16中檢驗，電機是否具有足夠的轉(zhuǎn)矩儲備。如果是，電機支持道路起動(步驟18)。 如果沒有足夠的轉(zhuǎn)矩儲備，則沒有電機轉(zhuǎn)矩補償?shù)貙崿F(xiàn)道路起動(分支20)。在結(jié)束使用內(nèi)燃發(fā)動機(它對應(yīng)于所示的程序已經(jīng)起動)以后重新以步驟10開始程序。如上所述，可以連續(xù)執(zhí)行這個程序。備選地可以規(guī)定，以規(guī)律的間隔或者也可以根據(jù)事件執(zhí)行程序。
如果在步驟10中不滿足所述條件，如上所述，在步驟12檢驗第二組條件。這些條件考慮不同的標(biāo)準(zhǔn)，它們例如涉及電池充電狀態(tài)、道路狀態(tài)、司機轉(zhuǎn)矩愿望、汽車速度、電機的轉(zhuǎn)矩儲備、車輪轉(zhuǎn)速、橫擺角和方向盤角度。在此也要強調(diào)，也可以根據(jù)應(yīng)用考慮其它標(biāo)準(zhǔn)或條件?？梢愿鶕?jù)汽車類型或也可以根據(jù)行駛狀況選擇所要考慮的條件。如果不滿足這些第二條件(分支22)，重新以步驟10開始程序。如果滿足第二條件，通過起動器起動內(nèi)燃發(fā)動機(步驟M)。在內(nèi)燃發(fā)動機停止以后，這可以在一定的時間過后實現(xiàn)，或者當(dāng)確認不再需要這個附加的驅(qū)動裝置的時候，重新以步驟10開始程序。要注意，第一組條件和第二組條件可以考慮至少部分相同的標(biāo)準(zhǔn)。因此不僅在步驟10而且在步驟12中建議行車道狀態(tài)。此外一般對于兩個步驟出現(xiàn)司機轉(zhuǎn)矩愿望是必須的條件。但是在此可以規(guī)定，在步驟10中必須低于或超過其它閾值、例如司機轉(zhuǎn)矩愿望的大小或者確定的道路摩擦值，由此認為滿足所述條件。通過選擇閾值、尤其通過對于第一組條件(步驟10)與第二組條件(步驟12)相比選擇不同的閾值大小可以規(guī)定，與起動器起動相比如何頻繁地進行道路起動。因此也可以限制起動器起動的頻率，它們能夠減少起動器的負荷。對于道路起動至少必需的E設(shè)備轉(zhuǎn)矩Mes能夠如下計算
MES _ i VM/ i EM*MVS
其中
iVM=傳動系與內(nèi)燃發(fā)動機的傳動比(取決于變速器傳動比或所選擇的擋級)
iE =傳動系與E設(shè)備的傳動比
Mvs=內(nèi)燃發(fā)動機的實際拖曳矩(由發(fā)動機控制器提供)
電驅(qū)動裝置的實際轉(zhuǎn)矩儲備如下計算
M =M -M
iviRes iviEMax iviEVor
其中
MEMax 電機的實際最大可調(diào)整的推進轉(zhuǎn)矩(一般取決于實際的E設(shè)備轉(zhuǎn)速和電池的充電狀態(tài))
Mevot 電機的實際調(diào)整的推進轉(zhuǎn)矩。因此確定兩組條件。第一組確定道路起動的條件，第二組確定起動器起動的條件。 第一組在結(jié)構(gòu)中除了已知的條件、例如實際的電池充電狀態(tài)、司機轉(zhuǎn)矩愿望、汽車速度等， 還包括實際的轉(zhuǎn)矩儲備Mltes。第二組條件確定起動器起動的條件，它們可以對應(yīng)于按照現(xiàn)有技術(shù)的條件，主要是電池充電狀態(tài)、司機轉(zhuǎn)矩愿望和汽車速度。在圖1所示的方法實施例中在第一步驟10中檢驗道路起動的條件并且必要時執(zhí)行道路起動。在第二步驟12中，如果內(nèi)燃發(fā)動機還沒有起動，則檢驗起動器起動的條件并且必要時執(zhí)行起動器起動。第一組條件可以這樣選擇，即執(zhí)行足夠次數(shù)的道路起動，由此不超過在汽車使用壽命期間起動器起動的次數(shù)。為此例如對于道路起動的條件選擇比在起動器起動條件組中確定的更低的SOC閾值。對于其它共同的條件也可以確定不同的閾值，用于減少起動器起動次數(shù)，如果它們接近使用壽命極限的時候。通過橫擺角、方向盤角度和車輪轉(zhuǎn)速的ESP控制器的標(biāo)準(zhǔn)評價，可以確定系數(shù)，它診斷汽車的實際行駛動力狀態(tài)。在低μ范圍以及在行駛動力臨界的狀況不能執(zhí)行道路起動并且不能執(zhí)行停止。在圖2中示出汽車，它總體上以標(biāo)記符號50表示。該汽車50具有混合動力驅(qū)動裝置52和第一軸M和第二軸56。該混合動力驅(qū)動裝置52仍然包括作為驅(qū)動裝置作用在第一軸M上的電機58，和作為驅(qū)動裝置作用在第二軸56上的內(nèi)燃發(fā)動機60。所述汽車50還包括雙離合變速器62、發(fā)電機64和起動器66。通過雙離合變速器 62協(xié)調(diào)電機58和內(nèi)燃發(fā)動機60的驅(qū)動。該汽車50的驅(qū)動可以僅僅通過由電機58提供的電驅(qū)動實現(xiàn)。在特定行駛狀況中， 例如當(dāng)出現(xiàn)超過一定閾值的司機轉(zhuǎn)矩愿望時，可以使用內(nèi)燃發(fā)動機作為另一驅(qū)動裝置。為此需要起動這個發(fā)動機。這一點可以通過起動器66或者通過道路起動實現(xiàn)，在道路起動時利用汽車50的動能。為了決定，是否要進行起動器起動或道路起動，仍然考慮表征行駛狀況的標(biāo)準(zhǔn)的條件。在此第一組條件用于道路起動，第二組條件用于起動器起動。為了滿足這些條件，必需超過或低于給定的閾值。如果在第一組條件中和在第二組條件中出現(xiàn)這種情況，它們涉及一致的標(biāo)準(zhǔn)，則可以選擇不同的閾值。例如對于作為司機轉(zhuǎn)矩愿望的標(biāo)準(zhǔn)所考慮的條件， 在第一組條件中不同于第二組條件地選擇閾值。通過這種方式能夠給定不同起動方式的頻率比例。由此可以考慮規(guī)定，限制起動器起動頻率。這個比例也可以通過在汽車50運行持續(xù)時間上改變閾值加以匹配。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車(50)的混合動力驅(qū)動裝置(52)的運行的方法，其中電機(58)作為驅(qū)動裝置作用在汽車(50)的第一軸(54)上，并且內(nèi)燃發(fā)動機(60)作為驅(qū)動裝置作用在汽車 (50)的第二軸(56)上，其中由只有電機(58)作用于第一軸(54)上的運行檢驗，是否起動用于驅(qū)動第二軸(56)的內(nèi)燃發(fā)動機(60)，其中確定用于道路起動的第一組條件，第一組條件考慮第一標(biāo)準(zhǔn)，并確定用于起動器起動的第二組條件，第二組條件考慮第二標(biāo)準(zhǔn)，其中相互分開地檢驗，是否滿足用于道路起動的第一組條件或者是否滿足用于起動器起動的第二組條件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中首先檢驗，是否滿足用于道路起動的第一組條件并且如果不滿足用于道路起動的第一組條件，接著檢驗，是否滿足用于起動器起動的第二組條件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，如果滿足用于道路起動的第一組條件，在道路起動時通過電機(58)實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平衡。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中在已經(jīng)檢驗，電機(58)是否提供足夠高的轉(zhuǎn)矩儲備供使用以后，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平衡。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中連續(xù)地檢驗，是否滿足第一組條件和/ 或第二組條件。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中第一組條件考慮至少一個下面的標(biāo)準(zhǔn) 電池的充電狀態(tài)、道路狀態(tài)、司機轉(zhuǎn)矩愿望、汽車速度、電機的轉(zhuǎn)矩儲備、車輪轉(zhuǎn)速、橫擺角、 方向盤角度。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中第二組條件考慮至少一個下面的標(biāo)準(zhǔn) 電池的充電狀態(tài)、道路狀態(tài)、司機轉(zhuǎn)矩愿望、汽車速度、電機的轉(zhuǎn)矩儲備、車輪轉(zhuǎn)速、橫擺角、 方向盤角度。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中在第一組條件中和在第二組條件中在一致的條件下規(guī)定用于滿足所述條件的不同閾值。
9.用于汽車(50)的混合動力驅(qū)動裝置，其中電機(58)作為驅(qū)動裝置作用在汽車(50) 的第一軸(54)上，并且內(nèi)燃發(fā)動機(60)作為驅(qū)動裝置作用在汽車(50)的第二軸(56)上， 該混合動力驅(qū)動裝置設(shè)計成，由只有電機(58)作用于第一軸(54)上的運行檢驗，是否起動用于驅(qū)動第二軸(56)的內(nèi)燃發(fā)動機(60)，其中確定用于道路起動的第一組條件，第一組條件考慮第一標(biāo)準(zhǔn)，并確定用于起動器起動的第二組條件，第二組條件考慮第二標(biāo)準(zhǔn)，其中相互分開地檢驗，是否滿足用于道路起動的第一組條件或者是否滿足用于起動器起動的第二組條件。
10.如權(quán)利要求9所述的混合動力驅(qū)動裝置，其中在第一組條件中并且在第二組條件中在一致的條件下規(guī)定用于滿足所述條件的不同閾值。
全文摘要
本發(fā)明建議一種用于運行混合動力驅(qū)動裝置的方法，即用于汽車(50)的混合動力驅(qū)動裝置(52)運行的方法和這樣的混合動力驅(qū)動裝置(52)。在汽車(50)中電機(58)作為驅(qū)動裝置作用在第一軸(54)上，并且內(nèi)燃發(fā)動機(60)作為驅(qū)動裝置作用在第二軸(56)上。由只有電機(58)作用于第一軸(54)上的運行檢驗，是否起動用于驅(qū)動第二軸(56)的內(nèi)燃發(fā)動機(60)，其中確定用于道路起動的第一組條件，第一組條件考慮第一標(biāo)準(zhǔn)，并確定用于起動器起動的第二組條件，第二組條件考慮第二標(biāo)準(zhǔn)，其中相互分開地檢驗，是否滿足用于道路起動的第一組條件或者是否滿足用于起動器起動的第二組條件。
文檔編號B60W20/00GK102556054SQ20111042305
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者F.施托伊爾納格爾, M.赫爾曼, P.多伊布勒, S.德雷施曼, T.于內(nèi)曼 申請人:羅伯特·博世有限公司