CN107466276B - 带有自动变速箱的混合动力车辆在该变速箱发生故障时的管理方法 - Google Patents

带有自动变速箱的混合动力车辆在该变速箱发生故障时的管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种管理混合动力机动车辆的动力传动系的管理方法，所述动力传动系包括：内燃机(2)，所述内燃机驱动布置有固有的管理计算机(12)的自动变速箱(4)，所述自动变速箱具有应急模式，当所述变速箱发生故障时，所述应急模式以自主方式接合变速齿轮系；与能量存储部件联接的辅助动力装置(14)；和协调整个动力传动系的协调计算机(20)，所述协调计算机确定在正常运行模式中的变速齿轮系的选择，当所述变速箱(4)发生故障时，该方法执行所述协调计算机(20)的重新配置，当所述车辆的速度小于最大阈值时并且当所述变速箱处于电中性状态时，所述协调计算机系统地控制所述内燃机(2)停止。

Description

带有自动变速箱的混合动力车辆在该变速箱发生故障时的管 理方法
技术领域
本发明涉及一种管理装配有自动变速箱的混合动力机动车辆的动力传动系的管理方法，以及一种包括使用这种管理方法的部件的机动车辆。
背景技术
一种已知类型的混合动力机动车辆包括构成主动力装置的内燃机，所述内燃机通过自动变速箱来驱动主动轮，以及包括与能量存储部件联接的辅助动力装置，所述辅助动力装置可通过将附加转矩发送到车轮上而作为发动机运行，或者通过为能量存储部件充能而作为发电机运行。
辅助能量可尤其为存储在电池中的电能，或存储在压力蓄能器中的液压压力。
这些混合动力车辆具有多种运行模式，尤其包括由唯一内燃机来牵引的模式、仅使用辅助动力装置来牵引的称作“ZEV”的零排放模式、使用两个动力装置来牵引以具有最大功率的称作“Boost”的组合模式、以及使用为辅助能量存储器充能的能量回收来制动车辆的制动模式。
辅助能量存储部件通常包括减少的能量数量，以便具有允许将所述辅助能量存储部件安装在旅行机动车辆中的可接受的体积和质量。辅助动力装置因此具有通过辅助能量存储部件来提供转矩的能力，该能力受功率和时长限制。
通常为非混合动力的传统机动车辆开发的自动变速箱包括固有的电子计算机，所述固有的电子计算机能够以“自动模式”全面管理变速齿轮系的选择以及所述变速齿轮系的切换，所述选择和所述切换与驾驶员的要求以及车辆的运行参数相关。
一种经常使用的自动变速箱的类型包括由不同的摩擦元件控制的行星齿轮系，所述不同的摩擦元件包括制动器和离合器，所述制动器和所述离合器通过保持加压的流体经过操控电动阀来致动。
这些自动变速箱具有：控制杆置于空挡位置上的称为“液压中性”的状态，该“液压中性”状态使液压压力下降，以便不接合任何摩擦元件；以及“电中性”的状态，该“电中性”状态保持液压压力，同时控制电动阀以得到不传送转矩的传动系。
自动变速箱的计算机通常包括还称为“Emergency Mode”(EM)的“应急模式”，当所述自动变速箱的阻止切换齿轮系的系统发生故障时，例如当流体控制电动阀上发生短路时，所述“应急模式”以自主方式重新配置变速箱以切换到安全状态，所述安全状态包括接合唯一齿轮系，所述唯一齿轮系从所述系统能够接合的齿轮系中选择。
为此，可能使用第三齿轮系，所述第三齿轮系实施转矩与发送到主动轮上的速度之间的折衷。供应(prestation)被降档，但车辆仍可结束路程。在该情况下，故障指示灯在仪表板上显示。
为了在混合动力车辆中应用，考虑到动力传动系的全部运行参数，该类型的变速箱的自动模式可由该动力传动系的协调计算机来管理以选择要接合的传送齿轮系，所述运行参数尤其包括辅助动力装置的运行参数，例如能量存储部件的充能等级。
自动变速箱因此接收齿轮系的设定值并且通过所述自动变速箱的固有计算机来执行所要求的变更，因此实施对来自于每个动力装置的转矩的最佳分配以满足驾驶员的要求，同时减少了能量的消耗。
此外，在内燃机驱动车辆前轮并且辅助动力装置驱动后轮的情况下，协调计算机在这两个车轴之间分配转矩，以便得到最佳的性能以及良好的安全性。
对于该类型的构造，自动变速箱在内部发生故障之后切换到应急模式，该切换可存在安全性问题，这是因为以自主方式接合了未由协调计算机要求的传动齿轮系，而动力传动系处于使车辆能够通过该接合来移动的状态。尤其可得到形成爬坡行驶模式的缓慢前进，车辆由以低速转动的内燃机驱动。
因此得到车辆的不期望的运动，该运动为可造成事故(尤其是与人碰撞)的严重故障。
发明内容
本发明的目的尤其在于解决现有技术的这些问题。
为此，本发明提供了一种管理混合动力机动车辆的动力传动系的管理方法，所述动力传动系包括内燃机，所述内燃机通过布置有固有的管理计算机的自动变速箱来驱动主动轮，所述自动变速箱具有应急模式，当所述变速箱发生故障时，所述应急模式以自主方式接合变速齿轮系，该动力传动系还包括与能量存储部件联接的辅助动力装置以及协调整个动力传动系的协调计算机，所述协调计算机确定在正常运行模式中的变速齿轮系的选择，当所述变速箱发生故障时，该方法执行所述协调计算机的重新配置，当所述车辆的速度小于最大阈值时并且当所述变速箱处于电中性状态时，所述协调计算机系统地控制所述内燃机停止，所述电中性状态包括对所述变速箱的摩擦元件的电控制，所述电控制提供了断开的传动系，并且保持用于控制这些元件的液压压力生成。
该管理方法的优点在于，通过当内燃机转动(甚至是怠速转动)而存在移动风险的情况下系统地停止该内燃机，(所述内燃机可通过由变速箱以自主方式接合的应急模式的变速齿轮系来驱动所述车辆，而不存在协调计算机的控制)，从而避免了车辆的不希望的移动，确保了车辆的安全性。
根据本发明的管理动力传动系的管理方法还可包括一个或多个可彼此组合的下述特征。
有利地，当变速箱发生故障时，所述变速箱的管理计算机向所述协调计算机发送指出该故障的通信流。
尤其是，由所述管理计算机发送的通信流可为二进制流。
有利地，所述变速箱的电中性状态由信息流限定，所述信息流由协调计算机向所述变速箱的管理计算机发送，或者所述变速箱的电中性状态由来自于所述变速箱的所述管理计算机并且朝向所述协调计算机的信息限定，所述信息指出所述变速箱的电中性状态。
有利地，当所述车辆的速度大于最大阈值时或者当所述变速箱未处于电中性状态时，所述协调计算机因此施加允许保持所述内燃机运行或起动的牵引要求。
本发明还旨在提供一种包括内燃机的混合动力机动车辆，所述内燃机通过布置有固有的管理计算机的自动变速箱来驱动主动轮，所述自动变速箱具有应急模式，当所述变速箱发生故障时，所述应急模式以自主方式接合变速齿轮系，该动力传动系还包括与能量存储部件联接的辅助动力装置以及协调整个动力传动系的协调计算机，所述协调计算机确定在正常运行模式中的变速齿轮系的选择，该车辆包括使用包括任意其中一项上述特征的管理动力传动系的管理方法的部件。
尤其是，所述辅助动力装置可包括驱动车辆后轮的电机。
尤其是，所述固有的管理计算机可包括当所述变速箱发生故障时接合所述变速箱的第三齿轮系的部件。
附图说明
通过阅读下文作为非限制性示例给出的详细说明和图1，本发明的其它特征和优点将更加清楚，图1示出了使用根据本发明的管理动力传动系的管理方法的电动混合动力车辆的示意图。
具体实施方式
图1示出了与自动变速箱4联接的内燃机2，所述自动变速箱包括输出差速器6，所述输出差速器通过车轮轴8从每侧驱动前主动轮10。
自动变速箱4包括由离合器和制动器控制的行星齿轮系，所述离合器和所述制动器通过液压压力致动，以便实施提供了多个前进挡齿轮系和一个倒车挡齿轮系的不同组合。
液压压力通过控制电动阀而被发送到离合器和制动器，所述控制电动阀由该自动变速箱的固有的电子管理计算机12操控。
自动变速箱4包括液压中性状态，在驾驶员将控制杆置于“空挡”位置上时所述液压中性状态使液压压力下降。当控制杆处于该位置上并且不存在液压压力时，即使在存在打开电动阀的电故障的情况下，该变速箱的任何齿轮系都不可被接合。
当控制杆处于前进挡位置上或倒车挡位置上时，在变速箱中建立液压压力，但该传动装置可处于电中性状态，在电中性状态中制动器和离合器被控制成使得变速箱断开而不传送任何转矩。
后桥包括辅助动力装置，所述辅助动力装置包括中央电机14，所述电机通过车轮轴16从每侧驱动后轮18，所述电机与未示出的电池联接，以便通过提取这些电池上的能量而作为发动机工作，或者通过根据车辆制动来产生为电池充电的电流而作为发电机工作。
协调计算机20接收关于驾驶员要求的信息(尤其是油门踏板的位置和传动控制杆的位置)，以及接收关于车辆运行并且尤其来自于内燃机2、自动变速箱4、以及使用电池的电机14的信息，以优化不同动力装置的运行。
尤其是，协调计算机20根据驾驶员的要求选择要由自动变速箱4接合的变速齿轮系，以优化这两个动力装置的运行从而获得最佳的效率，然后将该设定值向本身实施齿轮系变更的该变速箱的管理计算机12传送。
协调计算机20可将用于变速箱4的电中性设定值向管理计算机12发送。作为补充，变速箱4可向协调计算机20提供关于所述变速箱的电中性状态的信息。
当自动变速箱4发生故障时，所述自动变速箱的管理计算机12能够以自主方式独立于来自协调计算机20的设定值来控制应急模式EM，所述应急模式接合允许车辆的一些行驶的传动齿轮系。尤其使用变速箱4的中间齿轮系，更具体地是第三齿轮系。
当自动变速箱4的部件发生故障时，根据本发明的方法包括管理计算机12通过通信流向协调计算机20通告所述自动变速箱的新状态的步骤，所述通信流可为二进制的，以用于获得简单的消息。
尤其是，该通信流可称为：“ETAT_MD_BV”，用于表示变速箱的降档模式状态。
在该情况下，得到ETAT_MD_BV＝真。
由于该通信流，协调计算机20被通知变速箱4的新状态，并且立即实施重新配置。
另外，辅助动力装置14及其包括受限能量数量的电池不允许使用该唯一能量来延长行驶，并且发送足够小的转矩，这适用于保持内燃机2的运行。
协调计算机20因此施加重新配置，所述重新配置包括优先要求在前桥上生成转矩，所述优先要求包括在内燃机2停止时使所述内燃机起动，以及禁止所述内燃机停止。尤其是，该重新配置可称为“热牵引要求”。
以该方式，内燃机2可通过使用由应急模式EM规定的变速箱4的中间齿轮系来发送补充转矩，所述补充转矩添加至由辅助动力装置14发送的转矩。
然而在内燃机2起动之前，该方法进行对车辆速度和变速箱4的状态的验证，所述车辆速度需为零或极低并且小于阈值，所述变速箱的状态需为电中性的，从而当这两个条件被满足时通过驱动车辆来确定事故风险。
尤其是，向变速箱4要求电中性的通信流可称为“DDE_DECLU”。
事实上，在该情况下，由管理计算机12以自主方式接合应急模式EM的齿轮系被保持处于电中性状态的液压压力允许，这导致由内燃机2驱动车辆，而协调计算机20不这样决定。
尤其是，通过怠速转动的内燃机2，由此获得爬坡行驶模式，所述爬坡行驶模式同样能够以较小速度撞击行人或造成其它事故。
该方法在接收到通信流ETAT_MD_BV＝真之后在重新配置中验证下述条件：
VITESSE_VEHICULE(速度_车辆)<阈值；以及
DDE_DECLU＝真。
当所述条件实现时，协调计算机20因此要求“内燃机切断”，立即停止该内燃机，或不允许该内燃机起动。
在所有其它情况下，协调计算机20施加“牵引要求”，允许保持内燃机2运行或起动。
因此，由于该车辆不可能发生意外的移动，以简单且经济的方式仅通过在现有计算机中补充施加软件来获得车辆驾驶员及周围人员的安全性。

Claims (8)

1.一种管理混合动力机动车辆的动力传动系的管理方法，所述动力传动系包括内燃机(2)，所述内燃机通过布置有固有的管理计算机(12)的自动变速箱(4)来驱动主动轮(10)，所述自动变速箱具有应急模式，当所述自动变速箱发生故障时，所述应急模式以自主方式接合变速齿轮系，所述动力传动系还包括与能量存储部件联接的辅助动力装置(14)以及协调整个动力传动系的协调计算机(20)，所述协调计算机确定在正常运行模式中的变速齿轮系的选择，其特征在于，当所述自动变速箱(4)发生故障时，所述管理方法执行所述协调计算机(20)的重新配置，当所述车辆的速度小于最大阈值时并且当所述自动变速箱处于电中性状态时，所述协调计算机系统地控制所述内燃机(2)停止，所述电中性状态包括对所述自动变速箱的摩擦元件的电控制，所述电控制提供了断开的传动系，并且保持用于控制所述元件的液压压力生成。
2.根据权利要求1所述的管理方法，其特征在于，当所述自动变速箱(4)发生故障时，所述自动变速箱的管理计算机(12)向所述协调计算机(20)发送指出所述故障的通信流。
3.根据权利要求2所述的管理方法，其特征在于，由所述管理计算机(12)发送的通信流为二进制流。
4.根据上述权利要求中任一项所述的管理方法，其特征在于，所述自动变速箱(4)的电中性状态由信息流限定，所述信息流由协调计算机(20)向所述自动变速箱的管理计算机(12)发送，或者所述自动变速箱的电中性状态由来自于所述自动变速箱的所述管理计算机(12)并且朝向所述协调计算机(20)的信息限定，所述信息指出所述自动变速箱的电中性状态。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的管理方法，其特征在于，当所述车辆的速度大于最大阈值时或者当所述自动变速箱未处于电中性状态时，所述协调计算机(20)因此施加允许保持所述内燃机(2)运行或起动的牵引要求。
6.一种包括动力传动系的混合动力机动车辆，所述动力传动系包括内燃机(2)，所述内燃机通过布置有固有的管理计算机(12)的自动变速箱(4)来驱动主动轮(10)，所述自动变速箱具有应急模式，当所述自动变速箱发生故障时，所述应急模式以自主方式接合变速齿轮系，所述动力传动系还包括与能量存储部件联接的辅助动力装置(14)以及协调整个动力传动系的协调计算机(20)，所述协调计算机确定在正常运行模式中的变速齿轮系的选择，其特征在于，所述混合动力机动车辆包括使用根据上述权利要求中任一项实施的管理动力传动系的管理方法的部件。
7.根据权利要求6所述的混合动力机动车辆，其特征在于，所述辅助动力装置(14)包括驱动车辆后轮的电机。
8.根据权利要求6或7所述的混合动力机动车辆，其特征在于，所述固有的管理计算机(12)包括当所述自动变速箱(4)发生故障时接合所述自动变速箱的第三齿轮系的部件。
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