CN105813915A

CN105813915A - 用于运行混合动力车辆的方法和设备

Info

Publication number: CN105813915A
Application number: CN201480069261.7A
Authority: CN
Inventors: P.迈格勒
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2034-11-14
Also published as: US20180043882A1; US9815458B2; US9944281B2; CN105813915B; US20160355175A1; WO2015090752A1; DE102013226621B3

Abstract

提供了用于混合动力车辆（20）的安全的运行的一种方法（110）、一种设备（10）以及一种传动系（70）。混合动力车辆具有至少一个第一（30）和第二（40）驱动总成。驱动总成分别单独地驱动或共同地在混合式运行方式中驱动混合动力车辆。第一驱动总成用来自燃料容器（50）的燃料运行。监视在燃料容器中的燃料量。当燃料量小于能预定的值时，激活混合动力车辆的安全运行。当混合动力车辆用在第一驱动总成失效时负面地影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式运行时，在安全运行期间减小第二驱动总成的功率。

Description

用于运行混合动力车辆的方法和设备

本发明涉及按权利要求1、8和9的前序部分所述的用于运行混合动力车辆的一种方法、一种设备和一种传动系。

背景技术

业已上市的混合动力车辆的特点在于，它们一方面具有多个驱动总成以及另一方面具有用于实施运行策略的控制部，控制部根据当前的环境条件选择两个驱动总成的专用的运行方式。因此混合动力车辆可以被驱动总成中的一个单独地驱动或被两个驱动总成共同地驱动。也存在若干基于能量的或行驶动态的优势而被选择的运行方式。能量方面的优势可以例如用一种运行方式达到，在该运行方式中，内燃机在一个最佳的运行点中运行，而电机则不用于驱动车辆。电机在这个时间段中作为发电机运行，以产生电能以及给电池充电或为电的耗件供电。行驶动态的优势例如在一种运行方式中达到，在该运行方式中，在有在一个车桥上被单个地驱动的车轮的车辆上，车辆的一个车桥的右轮和左轮用不同的扭矩或甚至相反的扭矩驱动。用这种运行方式可以明显提高转弯行驶时、亦即加速时围绕竖轴线的行驶动态。

如上所述，根据不同的环境条件来选择不同的运行方式。因此DE102008001669A1公开了，在很小的储箱液位下转换到一种运行方式，该运行方式使混合动力车辆实现了在最小消耗下的最大的行驶距离。此外由DE19902949已知，在很小的储箱液位下优化内燃机的运行。为此所需的用于确定储箱液位或用于识别几乎空的储箱的方法在DE102007030992或DE19649484中充分公知。

当车辆运行时（在该车辆的燃料储箱中不再有很多燃料），那么用燃料运行的驱动总成基于耗尽的或缺少的燃料而意外地失效的概率就扩大。驱动总成的意外的失效导致了驱动总成的驱动功率或驱动扭矩的意外的下降。这一点可能导致驱动轮以及因而车辆的一种意外的以及因此安全关键的正的或负的加速度以及因此对行驶动态起负面影响。根据混合动力车辆在驱动总成失效的时刻用哪种运行方式运行，驱动功率的取消可能导致车辆的不同强度的意外的以及因此对安全来说关键程度不同的加速度。混合动力车辆的驱动总成的驱动功率的取消可能导致明显比在传统的仅用内燃机运行的车辆中普遍可见的更为强烈的安全关键的加速度。因此在储箱内不再有很多燃料的混合动力车辆运行时的安全风险可能根据运行方式而提高。

因此尝试一种技术方案，进一步安全地、亦即安全风险没有提升地运行一种混合动力车辆，即使在混合动力车辆的燃料储箱中不再有很多的燃料。

发明内容

提供一种用于安全地运行混合动力车辆的方法。

混合动力车辆具有至少一个第一和第二驱动总成。

驱动总成单独地或在一种混合的运行方式中共同地驱动混合动力车辆。第一驱动总成用来自燃料容器的燃料运行。在这个燃料容器内的燃料量被监视。当燃料量小于能预定的值时，激活混合动力车辆的安全运行。按照本发明，当混合动力车辆用在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式运行时，第二驱动总成的功率在安全运行期间减小。

因此提供了一种针对混合动力车辆的运行策略，在该运行策略中，始终测量在燃料容器中的燃料量。当确定存在少于预定的燃料量时就激活安全运行。这种安全运行意味着，检查混合动力车辆目前在哪种运行方式中运行。在当前的运行方式于第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态时，那么第二驱动总成的功率在安全运行期间就被减小。

因此在安全运行中检查，目前是否存在一种在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式。针对在第一驱动总成失效时负面影响行驶动态的运行方式的一个例子就是所谓的负荷点移动。这个运行方式的特点在于，用燃料运行的第一驱动总成在最佳的运行点中运行。在这个运行点中，第一驱动总成输出比车辆目前为了驱动和运行所需的更多的功率。这个多余的功率被第二驱动总成、特别是在发电方面运行的电机所吸收以及转化成电能。在此，第二驱动总成产生强烈的扭矩，该扭矩制动地朝着第一驱动总成的扭矩的相反的方向作用。若现在第一驱动总成应意外地失效，那么在这种运行方式中，不仅第一驱动总成的扭矩的取消，而且第二驱动总成的制动的扭矩，都制动地朝着与当前的行驶方向相反的方向作用到车辆上。这一点导致了车辆的极强烈的意外的延迟以及因此导致了对行驶动态的一种安全关键的负面的影响。为了最大程度地阻止这种负面的影响，在安全运行因为在燃料容器中存在比预定的燃料量少的燃料而被激活时减小第二驱动总成的功率。

针对在第一驱动总成的失效时不会负面影响行驶动态的运行方式的一个例子是混合动力车辆的共同的驱动，其中，第一驱动总成产生混合动力车辆的驱动功率的很小的一部分以及第二驱动总成产生主要部分。所述很小的一部分在此尤其占驱动功率的5-45%以及主要部分相应地占95-55%。若现在第一驱动总成应当意外地失效，那么仅第一驱动总成的扭矩的取消制动地作用到车辆上，以及车辆此外被第二驱动总成朝着相同的方向进一步运动。这导致了车辆的一种极为轻微的意外的延迟，但这种延迟不会造成对行驶动态的安全关键的负面的影响。即使因为在燃料容器中还存在少于预定的燃料量的燃料而激活安全运行，第二驱动总成的驱动功率在这种情况下也不会减小，因为不存在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式。

用这种方法能有利地实现混合动力车辆的安全的运行，即使车辆在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中运行，且第一驱动总成意外地失效的概率提高，因为在混合动力车辆的燃料储箱中不再有很多的燃料。

在本发明的一种设计方案中，在安全运行期间，第二驱动总成的功率在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的混合式运行方式中减小。

用这种设计方案有利地实现了混合动力车辆的安全的运行，即使车辆在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的混合式运行方式中运行。混合式运行方式是这样的运行方式，在该运行方式中，在混合动力车辆中的第一和第二驱动总成同时运行，与在单个驱动总成上作用的扭矩的方向无关。驱动总成在混合式运行方式中分别与至少一个驱动轮直接机械地联接，其中，在这种情况下闭合的离合器也被理解为是直接的机械的联接。

在本发明的一种设计方案中，第二驱动总成的功率在安全运行期间在这样的运行方式中减小，在这些运行方式中，第二驱动总成的功率在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态。

用这种设计方案有利地实现了混合动力车辆的一种安全的运行，即使车辆在在第一驱动总成失效时负面地影响、特别是附加地负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中运行。当第二驱动总成的扭矩的方向与活跃的第一驱动总成的扭矩的方向相反时，就存在对混合动力车辆的行驶动态的一种特别是附加的负面的影响。

在本发明的另一种设计方案中，第二驱动总成的功率在安全运行期间在这样的运行方式下减小，在这些运行方式中，第二驱动总成的扭矩与第一驱动总成的扭矩相反地取向。

用这种设计方案有利地实现了混合动力车辆的一种安全的运行，即使车辆在在第一驱动总成失效时附加地负面影响了混合动力车辆的行驶动态的运行方式中运行。当第二驱动总成的扭矩的方向与活跃的第一驱动总成的扭矩的方向相反时，那么就存在对混合动力车辆的行驶动态的附加的负面的影响。

在本发明的另一个设计方案中，第二驱动总成的功率在安全运行期间在这样一些运行方式中减小，在这些运行方式中，在第一驱动总成失效时作用的围绕混合动力车辆的横轴线、竖轴线或纵轴线的加速度通过第二驱动总成的功率得到加强。

用这种设计方案有利地实现了混合动力车辆的一种安全的运行，即使车辆在这样的运行方式中运行，在这些运行方式中，在第一驱动总成失效时作用的围绕混合动力车辆的横轴线、竖轴线或纵轴线的加速度通过第二驱动总成的功率得到加强。当第二驱动总成的扭矩的方向与活跃的第一驱动总成的扭矩的方向相反时，那么在第一驱动总成失效时作用的围绕混合动力车辆的横轴线、竖轴线或纵轴线的加速度通过第二驱动总成的功率得到加强。当在带有在一个车桥上单独被驱动的车轮的车辆中，车辆的一个车桥的右轮和左轮在一种运行方式中用不同的扭矩或甚至相反的扭矩被驱动时，那么例如在第一驱动总成失效时作用的围绕竖轴线的加速度例如通过第二驱动总成的功率得到提高。这种运行方式被称为扭矩矢量分配（Torquevectoring）以及尤其使用在有单轮驱动器的车辆中。

在本发明的另一种设计方案中，在负荷点移动或扭矩矢量分配的混合式运行方式中，第二驱动总成的功率在安全运行期间减小。

用这种设计方案有利地实现了混合动力车辆的运行，即使车辆在负荷点移动或扭矩矢量分配的运行方式中运行。在这些运行方式中，驱动功率到两个驱动总成上的分配由迄今为止的实施方案可知。

在本发明的另一种设计方案中，第二驱动总成在安全运行期间在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中被关闭。

进一步提供一种用于运行混合动力车辆的设备。混合动力车辆具有第一和第二驱动总成。驱动总成分别单独地或共同地在一种混合式运行方式中驱动混合动力车辆。第一驱动总成用来自燃料容器的燃料运行。设一种传感器装置，其监视在燃料容器中的燃料量。当燃料量小于能预定的值时，设备激活混合动力车辆的安全运行。按照本发明，设备在安全运行期间在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中减小第二驱动总成的功率。

用这种设备有利地实现了混合动力车辆的一种安全的运行，即使车辆在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中运行，且第一驱动总成的意外的失效的概率有所提高，因为在混合动力车辆的燃料储箱中的不再有很多的燃料。

进一步提供一种用于带第一和第二驱动总成的混合动力车辆的传动系。驱动总成单独地或共同地在混合式运行方式中驱动混合动力车辆。

第一驱动总成用来自燃料容器的燃料运行。

传动系包括一个传感器装置，其监视在燃料容器中的燃料量，以及传动系包括一个设备，该设备在燃料量小于可预定的值时激活混合动力车辆的安全运行。按照本发明，设备在安全运行期间在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中减小第二驱动总成的功率。

用这种传动系有利地实现了混合动力车辆的安全的运行，即使车辆在在第一驱动总成失效时负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中运行，且第一驱动总成意外地失效的概率有所提高，因为在混合动力车辆的燃料储箱中不再有很多的燃料。

在本发明的一种设计方案中，第一驱动总成是内燃机和/或第二驱动总成是电机。

内燃机有利地用燃料运行以及电机被供以电能。因此在燃料量变小时电机独立驱动车辆。

当然，按本发明的方法的特征、特性和优势相应地适用于或能被使用于按本发明的设备或传动系，反之亦然。

本发明的实施形式的其它的特征和优势由接下来参考附图的说明书得出。

附图说明

图1示意性地示出了带有用于运行混合动力车辆的设备的混合动力车辆；

图2示意性地示出了用于运行混合动力车辆的方法。

在图中，相同的和功能相同的元件、特征和部件，倘若未作其它说明，都分别用同一附图标记标注。当然，在附图中的部件和元件为了清楚起见无需忠于实际比例地示出。

本发明的其它可能的设计方案和扩展设计以及执行方案也包括未明确提到的由本发明在之前或接下来说明的特征构成的组合。

具体实施方式

图1示意性示出了带有前桥80和被驱动的后桥90的混合动力车辆20。混合动力车辆包括一个传动系70，传动系带有第一和第二驱动总成30、40、设备10和传感器单元60。第一驱动总成30和第二驱动总成40能机械地联接以及共同地驱动混合动力车辆的后桥90。设备10被设计用于：触发两个驱动总成30和40。为此，设备10尤其为两个驱动总成30、40分别预定转速（n）和扭矩（Nm）或功率（W）。为了确保混合动力车辆20的安全的运行，借助传感器装置60始终监视在燃料容器50中的燃料量。若在燃料容器50中仅尚存很少的用于运行第一驱动总成30的燃料量，那么设备10就接通安全运行。当安全运行被激活时，设备10在负面影响混合动力车辆20的行驶动态的运行方式中减小第二驱动总成40的功率。在图1中示意性示出的混合动力车辆作为传动系拓扑结构具有例如一个所谓的平行混合驱动装置，该平行混合驱动装置带有内燃机作为第一驱动总成30以及电机作为第二驱动总成40。但本发明与所使用的传动系拓扑结构无关且因此可以例如也在轴分离式或功率分支的或所有其它的混合传动系拓扑结构中实施。

图2示出了一种用于混合动力车辆20的安全的运行的方法110。在在步骤140中启动该方法后，在步骤120中确定处在燃料容器50中的燃料量。在接下来的比较步骤150中，将所求出的燃料量与能预定的值相比较。当燃料量大于能预定的值时，方法跳回到步骤120以重新确定燃料量。当燃料量小于能预定的值时，设备10激活安全运行130。当安全运行被激活时，设备10在负面影响混合动力车辆20的行驶动态的运行方式中减小第二驱动总成40的功率。在接下来的步骤160中，与步骤120类似地确定燃料量。在接下来的比较步骤170中将所求出的燃料量与能预定的值相比较。当燃料量大于能预定的值时，设备10退除激活安全运行以及方法跳回到步骤120以重新确定燃料量。当燃料量小于能预定的值时，方法跳回到步骤130，在该步骤中设备10继续维持安全运行130。当安全运行被激活时，设备10在负面影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中减小第二驱动总成40的功率。

Claims

1.一种用于运行混合动力车辆（20）的方法（110），其中，混合动力车辆（20）具有第一驱动总成（30）和第二驱动总成（40），

其中，驱动总成（30、40）分别单独地驱动或共同地在混合式运行方式中驱动混合动力车辆（20），

其中，第一驱动总成（30）用来自燃料容器（50）的燃料运行以及监视（120、160）在燃料容器（50）中的燃料量，

其中，当燃料量小于能预定的值时（150、170），激活混合动力车辆的安全运行（130），

其特征在于，在安全运行（130）期间，第二驱动总成（40）的功率在在第一驱动总成（30）失效时负面地影响混合动力车辆（20）的行驶动态的运行方式中被减小。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在安全运行（130）期间，第二驱动总成（40）的功率在在第一驱动总成（30）失效时负面地影响混合动力车辆（20）的行驶动态的混合式运行方式中被减小。

3.按前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，

其特征在于，在安全运行（130）期间，第二驱动总成（40）的功率在第二驱动总成（40）的功率在第一驱动总成（30）失效时负面地影响混合动力车辆（20）的行驶动态的运行方式中被减小。

4.按前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在安全运行（130）期间，第二驱动总成（40）的功率在这样的运行方式中被减小，在所述运行方式中，第二驱动总成（40）的扭矩与第一驱动总成（30）的扭矩相反地取向。

5.按前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，

在安全运行（130）期间，第二驱动总成（40）的功率在这样的运行方式中被减小，在所述运行方式中，在第一驱动总成（30）失效时作用的围绕混合动力车辆（20）的横轴线、竖轴线或纵轴线的加速度通过第二驱动总成（40）的功率得到加强。

6.按权利要求2所述的方法，其特征在于，在安全运行（130）期间，第二驱动总成（40）的功率在负荷点移动或扭矩矢量分配的混合式运行方式中被减小。

7.按前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，

其特征在于，在安全运行（130）期间，第二驱动总成（40）在在第一驱动总成（30）失效时负面地影响混合动力车辆的行驶动态的运行方式中被关闭。

8.一种用于运行混合动力车辆（20）的设备（10），

其中，混合动力车辆（20）具有第一驱动总成（30）和第二驱动总成（40），

其中，第一驱动总成（30）用来自燃料容器（50）的燃料运行，以及设置传感器装置（60），该传感器装置监视在燃料容器（60）中的燃料量，

其中，当燃料量小于能预定的值时，设备（10）激活混合动力车辆（20）的安全运行（130），

其特征在于，设备（10）在安全运行（130）期间在在第一驱动总成（30）失效时负面地影响混合动力车辆（20）的行驶动态的运行方式中减小第二驱动总成（40）的功率。

9.一种用于带有第一驱动总成（30）和第二驱动总成（40）的混合动力车辆（20）的传动系（70），

其中，用来自燃料容器（50）的燃料运行第一驱动总成（30），

其中，传动系（70）包括传感器装置（60），该传感器装置监视燃料容器（50）中的燃料量，以及设备（10），该设备在燃料量小于能预定的值时激活混合动力车辆（20）的安全运行（130），

其特征在于，设备（10）在安全运行（130）期间，在在第一驱动总成（30）失效时负面地影响混合动力车辆（20）的行驶动态的运行方式中减小第二驱动总成（40）的功率。

10.按权利要求9所述的传动系，其特征在于，

第一驱动总成（30）是内燃机和/或第二驱动总成（40）是电机。