CN102917934A

CN102917934A - 用于运行动力总成系统的方法

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Publication number: CN102917934A
Application number: CN2011800263139A
Authority: CN
Inventors: 于尔根·布拉泽; 马库斯·埃瑟利; 伊冯娜·维甘德
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-04-04
Also published as: EP2576306A1; US8690724B2; DE102010029386A1; US20130065728A1; WO2011147616A1; CN102917934B

Abstract

用于运行动力总成系统的方法，该动力总成系统具有包括至少一个电机（2）和内燃机（1）的混合驱动装置（3）、变速器（5）、从动装置（4）和包括至少一个无磨损的持续制动器（6）的制动系统，该方法中，在要求用于从动装置（4）的制动力矩时制动力矩在混合驱动装置的电机或每个电机（2）与无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器（6）之间如下地分配，即，在制动力矩要求开始时仅从至少一个电机（2）要求制动力矩并在从动装置（4）上提供之，并且随后制动力矩要求依赖于无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的特征量地至少部分地从电机或每个电机受控地转移到至少一个无磨损的持续制动器（6），从而在从动装置上由电机或每个电机和持续制动器或每个持续制动器提供的制动力矩总共相应于所要求的制动力矩。

Description

用于运行动力总成系统的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于运行机动车辆的动力总成系统的方法。

背景技术

本发明涉及一种用于运行具有混合驱动装置的动力总成系统的方法。这种混合驱动装置包括至少一个电机和内燃机。除了混合驱动装置之外，混合动力车辆的动力总成系统还包括变速器，其中，变速器改变转速和转矩并且如此地将混合驱动装置的牵引力提供给混合动力车辆的从动装置。此外，混合动力车辆的动力总成系统包括制动系统，其中，在现有技术中已经公知的是：制动系统可以包括多个子制动系统，即所谓的行车制动器，其通过摩擦对从动装置的轮产生作用；以及包括至少一个无磨损的持续制动器。无磨损的持续制动器可以是所谓的马达制动器或也可以是动力总成系统的缓速器。

在DE 198 43 580 A1中公知了机动车辆的制动设备，其中，所要求的制动力或所要求的制动力矩分配在制动设备的摩擦制动器与该制动设备的持续制动器之间。根据现有技术提出如下，即，在操作持续制动器时对摩擦制动器加载压力，该压力首先相应于制动系数发送器的信号并且随着持续制动器的制动力的增加而降低，从而整个制动力相应于制动系数发送器的信号。由此，摩擦制动器伴随着短的响应时间而变得完全有效，而在较长时间的制动时持续制动器承担全部制动功率并且保护摩擦制动器免于过载。

发明内容

由此出发，本发明所要解决的问题是提出一种新型的用于运行动力总成系统的方法。

该问题通过根据权利要求1的方法来解决。根据本发明，在要求用于混合驱动车辆的从动装置的制动力矩时制动力矩在混合驱动装置的电机或每个电机与无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器之间如下地分配，即，在制动力矩要求开始时仅从混合驱动装置的至少一个电机要求制动力矩并在从动装置上提供之，并且随后制动力矩要求依赖于无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的特征量地至少部分地从电机或每个电机受控地转移到至少一个无磨损的持续制动器，从而在从动装置上由电机或每个电机和持续制动器或每个持续制动器提供的制动力矩总共相应于所要求的制动力矩。

利用本发明首先提出：对混合动力车辆的制动系统的制动力矩要求在混合驱动装置的电机或每个电机与该制动系统的无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器之间分配，即，在制动要求开始时仅从混合驱动装置的电机要求制动力矩并在从动装置上提供之。随后，制动力矩要求依赖于无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的特征量地至少部分地从电机或每个电机受控地转移到制动系统的至少一个无磨损的持续制动器。这如下地进行，即，在从动装置上由电机或每个电机和持续制动器或每个持续制动器提供的制动力矩总共相应于所要求的制动力矩。

因此，在制动力矩要求开始时利用根据本发明的方法能够通过混合驱动装置的至少一个电机直接以高动态性且短时间内在从动装置上提供制动力矩并且因此直接对制动力矩要求做出反应。随后，制动力矩要求受控地在混合驱动装置的相应的电机上减小以及同时在制动系统的至少一个无磨损的持续制动器上提高，以便受控地构建由相应的无磨损的持续制动器在从动装置上能提供的制动力矩。

在此，由电机或每个电机在从动装置上提供的制动力矩减小了如下的量，该量是由相应的无磨损的持续制动器在从动装置上受控地构建的制动力矩。

由此，最后会发生如下，即，在制动力矩要求开始时一方面以高动态性以及在短的反应时间内在从动装置上提供所期望的制动力矩并且另一方面为了构建制动力矩而受控地使用相应的无磨损的持续制动器。

随后，伴随着从动转速逐渐降低，制动力矩要求从无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器转移回混合驱动装置的至少一个电机，更确切地说再次受控，从而在从动装置上由电机或每个电机和无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器提供的制动力矩总共相应于所期望的或者说所要求的制动力矩。

由此，如下是可能的，即，当相应的无磨损的持续制动器由于从动转速逐渐降低而不再能够在从动装置上提供足够的制动力矩时，将相应的无磨损的持续制动器受控地从制动力矩要求中去除，以便通过混合驱动装置的至少一个电机辅助地补偿由相应的无磨损的持续制动器不再能提供的制动力矩。

附图说明

本发明的优选改进方案由从属权利要求和如下描述中得到。参照附图更为详细地而非限制于此地阐释了本发明的实施例。在此：

图1示出了用于阐明根据本发明的方法的示例性的动力总成系统的框图；

图2示出了用于进一步阐明根据本发明的方法的第一曲线图；

图3示出了用于进一步阐明根据本发明的方法的第二曲线图；

图4示出了用于进一步阐明根据本发明的方法的第三曲线图。

具体实施方式

图1示例性地示出了混合动力车辆的动力总成系统的动力总成系统简图，其中能够使用根据本发明的方法。这样，图1的动力总成系统具有内燃机1和电机2，它们一起形成动力总成系统的混合驱动装置3。根据图1，在混合驱动装置3的电机2与从动装置4之间连接有变速器5以及缓速器6，其中，缓速器6是无磨损的持续制动器。

根据图1，缓速器6连接在混合驱动装置3的电机2与变速器5之间。与此不同地，如下也是可能的，即，缓速器6连接在变速器5与从动装置4之间或连接在内燃机1与电机2之间。

在此已经强调根据本发明的方法并不限于应用在图1中所示的动力总成系统上。更确切地说，本发明可以使用在混合动力车辆的其他动力总成系统上，例如当混合驱动装置的内燃机和电机作用于混合驱动车辆的从动装置的不同轴上时。

混合驱动装置的动力总成系统包括制动系统，通过该制动系统能够在从动装置4上提供制动力矩。这样，混合动力车辆的制动系统包括行车制动器，该行车制动器通过摩擦对从动装置4的轮产生作用。

除了这种行车制动器之外，混合驱动车辆的制动系统包括至少一个无磨损的持续制动器，其中，这个无磨损的持续制动器例如可以是图1中所示的缓速器6。混合动力车辆的制动系统的另一无磨损的持续制动器由内燃机1的所谓的马达制动器提供。

在本发明的意义中提出如下，即，当为从动装置4要求制动力矩时，所要求的制动力矩至少在混合驱动装置3的电机或每个电机与无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器之间分配。

所要求的制动力矩的分配以如下方式进行，即，在制动力矩要求开始时仅从混合驱动装置3的至少一个电机2要求制动力矩并在从动装置4上提供之，并且随后制动力矩要求依赖于无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的特征量地从混合驱动装置3的电机或每个电机2受控地转移到至少一个无磨损的持续制动器6上，从而在从动装置4上由混合驱动装置3的电机或每个电机2和持续制动器或每个持续制动器提供的制动力矩总共相应于所要求的制动力矩。

对此的细节在下面参照图2来描述，其中，在图2中关于时间t示出了多个时间上的曲线分布，即动力总成系统的从动装置4的转速n_AB的时间曲线分布、利用制动力矩要求所要求的制动力矩的时间曲线分布M_B、由缓速器6在从动装置4上提供的制动力矩的时间曲线分布M_R以及由电机2在从动装置4上提供的制动力矩的时间曲线分布M_EM。

从时间点t1开始，图2中存在对于要在从动装置4上提供的制动力矩的制动力矩要求M_B。根据本发明，在这种制动力矩要求开始时，即紧接着时间点t1，这种制动力矩要求仅从电机2要求，从而在制动力矩要求开始时，即紧接着时间点t1，仅通过由电机2能提供的制动力矩M_EM在从动装置4上提供所要求的制动力矩M_B。

接着，即在图2中从时间点t2开始，制动力矩要求M_B依赖于缓速器6的特征量地从电机2连续地并且受控地至少部分地转移到缓速器6，更确切地说，由电机2在从动装置4上提供的制动力矩M_EM和由缓速器6在从动装置4上提供的制动力矩M_R总共相应于所要求的制动力矩M_B。

在图2中，所要求的制动力矩M_B保持恒定，从而电机2和缓速器6在从动装置4上总共提供大致恒定的制动力矩。

在图2中在时间点t2与t3之间分别斜坡状或线性地进行制动力矩要求从混合驱动装置3的电机2至缓速器6或者说无磨损的持续制动器的部分转移，也就是说在时间点t2与t3之间一方面斜坡状地减小对混合驱动装置3的电机2的制动力矩要求，并且斜坡状地提高对无磨损的持续制动器即缓速器6的制动力矩要求，并且也如此地减小了在从动装置4上提供的制动力矩M_EM或者说提高了M_R。

制动力矩要求的这种转移如已经实施的那样依赖于缓速器6的特征量地进行，其中，在实际的制动力矩要求之前进而离线地依赖于缓速器6的特征量地获知这种转移，从而使得在时间点t2与t3之间的制动力矩要求的转移在制动力矩要求的预控制转移的意义下或者说在预控制的意义下实施。

图3示出了针对从动转速n_AB逐渐降低的情况的根据本发明的方法的改进方案。这样，可从图3中获悉如下，即，当从动装置4上的从动转速n_AB进而混合动力车辆的行驶速度逐渐降低时，随后又进行了制动力矩要求从缓速器6至混合驱动装置3的电机2的转移，即根据图3在时间点t4与t5之间。

根据本发明的方法的这个改进方案所基于的认知如下，即，缓速器6从低于最小转速起不再能够在从动装置4上提供制动力矩。恰好在低于最小转速之前，对缓速器6的制动力矩要求根据本发明连续地、优选斜坡状地和以此受控地减小并且对混合驱动装置3的电机2的制动力矩要求连续地、优选斜坡状地和受控地相应提高，从而由缓速器6和电机2总共在从动装置4上提供的制动力矩又相应于所要求的制动力矩M_B。

时间点t4可以依赖于缓速器6的特征量地事先离线地获知，从该时间点开始制动力矩要求伴随着从动转速n_AB的逐渐降低而从缓速器6转移回电机2。然而优选地采取如下措施，即，在制动力矩要求期间进而在实施制动期间监控在从动装置4上的当前的从动转速n_AB，并且依赖于此地在以控制技术观察时间点t4（从该时间点t4起力矩开始从缓速器6转移到电机2）的意义下在实施制动力矩要求期间在线地获知。

从时间点t5起缓速器6不再能够在从动装置4上提供制动力矩M_R，从该时间点t5起，仅电机2在从动装置4上提供相应的制动力矩M_EM。

当混合动力车辆在时间点t6静止时，为了保护混合驱动装置的电机2，由电机提供的制动力矩M_EM减小到零并且接下来所要求的制动力矩由制动系统的行车制动器来提供，该行车制动器尤其是通过摩擦对从动装置4的轮产生作用。

图4示出了本发明的变体方案，在该变体方案中制动力矩要求在混合驱动装置的电机2与混合动力车辆的制动系统的两个无磨损的子制动器之间，即在马达制动器与缓速器之间分配。

图4关于混合动力车辆的从动装置4的转速n_AB地示出力矩分布，即：所要求的制动力矩M_B的依赖转速的分布；由混合驱动装置的电机2在驱动装置4上提供的制动力矩M_EM的依赖转速的分布；由马达制动器在从动装置4上提供的制动力矩M_MB的依赖转速的分布；由缓速器在从动装置4上提供的制动力矩M_R的依赖转速的力矩分布。从图4中获悉如下，即，一方面在电机2与马达制动器之间并且另一方面在电机2与缓速器6之间进行根据本发明的受控的制动力矩要求的转移，从而由子制动系统总共在从动装置4上提供的制动力矩相应于所要求的制动力矩M_B。

因此，本发明的意义如下，即，在混合动力车辆的动力总成系统中，由制动系统要求的制动力矩在混合动力车辆的混合驱动装置3的电机2与混合动力车辆的至少一个无磨损的持续制动器之间，即在缓速器和/或马达制动器之间，在控制侧上分配。

通过混合驱动装置3的为了提供制动力矩而发电式工作的电机2的动态特性可以补偿缓速器的或马达制动器的不足的动态性。因此，在制动力矩要求开始时首先通过混合驱动装置3的至少一个电机2在从动装置4上提供所要求的制动力矩。接着，通过无磨损的持续制动器尤其是通过缓速器或必要时通过马达制动器在从动装置上构建受控的制动力矩。当缓速器或马达制动器依赖于从动装置的从动转速地不再能够提供制动力矩时，缓速器或马达制动器才受控地由从动装置4上的制动接合中脱出，而混合驱动装置3的电机或每个电机2在发电式工作中承担了在相应的无磨损的持续制动器上减小的制动力矩要求并且在从动装置上提供相应的制动力矩。

借助本发明如下是可能的，即，在整个制动力矩要求期间没有过制动的危险地以及没有动力总成系统中的振动的危险地不仅在制动力矩要求开始时而且伴随着从动转速的逐渐降低在制动力矩要求结束时可靠地为从动装置提供所期望的制动力矩。

附图标记

1 内燃机

2 电机

3 混合驱动装置

4 从动装置

5 变速器

6 缓速器

Claims

1.用于运行机动车辆的动力总成系统的方法，该动力总成系统具有：包括至少一个电机和内燃机、构造为混合驱动装置的动力机组；变速器；从动装置和包括至少一个无磨损的持续制动器的制动系统；其特征在于，在要求用于所述从动装置的制动力矩时制动力矩在所述混合驱动装置的电机或每个电机与无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器之间如下地分配，即，在制动力矩要求开始时仅从所述混合驱动装置的至少一个电机要求制动力矩并在所述从动装置上提供之，并且随后制动力矩要求依赖于无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的特征量地至少部分地从电机或每个电机受控地转移到至少一个无磨损的持续制动器，从而在所述从动装置上由电机或每个电机和持续制动器或每个持续制动器提供的制动力矩总共相应于所要求的制动力矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制动力矩要求从所述混合驱动装置的电机或每个电机以如下方式受控地转移到至少一个无磨损的持续制动器，即，对所述混合驱动装置的电机或每个电机的制动力矩要求连续地、尤其是斜坡状地减小并且对无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的制动力矩要求连续地、尤其是斜坡状地提高，其中，制动力矩要求的这种连续的、尤其是斜坡状的转移依赖于无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的特征量地事先获知并且在制动力矩要求的预控制转移的意义下实施。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，之后伴随着从动转速逐渐降低，制动力矩要求又从无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器受控地转移到所述混合驱动装置的至少一个电机，从而在所述从动装置上由所述混合驱动装置的电机或每个电机和持续制动器或每个持续制动器提供的制动力矩总共相应于所要求的制动力矩。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，制动力矩要求从无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器以如下方式受控地转移到所述混合驱动装置的至少一个电机，即，对无磨损的持续制动器或每个无磨损的持续制动器的制动力矩要求连续地、尤其是斜坡状地减小并且对所述混合驱动装置的电机或每个电机的制动力矩要求连续地、尤其是斜坡状地提高，其中，这种连续的、尤其是斜坡状的转移在制动力矩要求期间依赖于当前的从动转速地获知。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，当从动转速降低直至机动车辆静止时，仅从所述制动系统的行车制动器要求制动力矩并在所述动力总成系统的从动装置上提供之。

6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，以这种方式从所述混合驱动装置的电机和构造为缓速器的无磨损的持续制动器要求制动力矩并在所述从动装置上提供之。

7.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，以这种方式从所述混合驱动装置的电机和构造为马达制动器的无磨损的持续制动器要求制动力矩并在所述从动装置上提供之。

8.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，以这种方式从所述混合驱动装置的电机、构造为马达制动器的无磨损的第一持续制动器和构造为缓速器的无磨损的第二持续制动器要求制动力矩并在所述从动装置上提供之。