混合动力汽车运行的方法技术

本发明专利技术涉及一种使混合动力汽车运行的方法，该混合动力汽车具有内燃机和电机，其中至少一个电机在发电机模式下将汽车的功能转化成电功率并可以给汽车提供一个发电的制动力矩Ｍ↓［Ｇ］或者一个对应的制动功率Ｐ↓［Ｇ］，在该方法中规定：在要求制动时用额定值Ｍ↓［额定］在时刻ｔ↓［１］给汽车提供一个按以下规则的总制动力矩Ｍ：若Ｍ↓［额定］≤Ｍ↓［阈］，Ｍ↓［额定］＝Ｍ↓［Ｇ］；若Ｍ↓［额定］＞Ｍ↓［阈］Ｍ↓［额定］＝Ｍ↓［Ｇ］＋Ｍ↓［Ｆ］，而且在时刻ｔ↓［１］对于制动力矩Ｍ↓［Ｇ］来说选一个值Ｍ↓［偏移］＞０，其中Ｍ↓［Ｆ］＞０是由汽车制动器提供给汽车的制动力矩，或者在制动要求时用额定值Ｐ↓［额定］在一个时刻ｔ↓［１］给汽车提供一个按如下规则的总制动功率Ｐ：若Ｐ↓［额定］≤Ｐ↓［阈］，Ｐ↓［额定］＝Ｍ↓［Ｇ］，若Ｐ↓［额定］＞Ｍ↓［阈］，Ｐ↓［额定］＝Ｐ↓［Ｇ］＋Ｐ↓［Ｆ］，而且在时刻Ｔ↓［１］对于制动功率Ｐ↓［Ｇ］来说选一个值Ｐ↓［偏移］＞０，其中Ｐ↓［Ｆ］＞０是一个由汽车制动器提供给汽车的制动功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合动力汽车运行的方法本专利技术涉及一种按照独立权利要求前序部分所述的混合动力汽车运行的方法。在混合动力汽车中两种驱动单元相互组合，它们以不同的方式为汽车驱动提供功率。内燃发动机和电机的性能特别良好地相互补充，因此混合动力汽车目前主要设置一种这样的组合。对于系列的混合汽车方案来说原则上通过电机实现驱动，而内燃发动机则通过发电机产生电流用于对储能器充电或者说直接用于为电机供电。当然目前优选用并行式混合动力方案，在这些方案中汽车驱动既可以用内燃发动机也可用电机。在并行式混合动力方案中，可以在不同的汽车运行状态时分别使用在给定的转速-负荷范围内具有更好效率的驱动源。电机可以按不同型式连接于传动系或者说内燃发动机的曲轴。优选的方案是通过离合器或者直接连接于发动机的曲轴上。连接的另一种方案是通过一种经皮带传动机构或变速器的耦合。混合动力汽车可以用电机例如在只有小的负荷要求的运行状态下进行运行，在这些负荷要求下内燃发动机只具有低的效率。具有较高负荷要求的运行状态可以用来通过具有相对较宽的效率范围的内燃发动机通过电机的附加的发电运行又对电能储能器充电。电机在电动运行时由电能储能器馈电。除此之外也可以实现内燃发动机和电机的并行的力矩输出，以便例如提高整个驱动机构的最大转矩。按理想的情况，至少一部分用于推动汽车的能量以及为供给汽车电路所需的能量由先前的回收过程获得。正如本身已知的那样，为此充分利用汽车的减速相用来回收能量，其方法是，汽车的必须的制动功率以其尽可能大的部分通过电机的发电机驱动来产生，以便又对储能器充电。因为这种能量否则的话就作为汽车制动设备里的损失能量被转化为热量，因此这里对于最优化汽车运行的消耗有大的潜能。由DE 199 47 922 A1已知了一种使混合动力汽车实现回收运行的方法，在该方法中使一个电机在发动机运行和/或在发电运行时运行。在发电运行时汽车动能由电机转化成电功率并存储在一个储能单元-->里。在一个循环中首先要校验：是否存在汽车的一种驱动要求或者制动要求，当实现驱动要求时要校验：在考虑到阈值的情况下是否允许从储能单元里取出能量。当允许取出时就在那里取出能量并用于驱动汽车。当不允许取出时就只以主驱动机构提供能量。如果没有驱动要求的话，那就校验：是否存在制动要求。当有制动要求时要校验：是否允许在考虑到阈值的情况下将能量输入储能单元里。当允许输入时将能量输入那里并因此将汽车的动能存储在储能单元里。当不允许输入时将能量输出至一个能量导出单元里并接着重复该循环。若在第一循环里发现并没有驱动要求，其方法是例如没有操纵加速踏板，那么就要校验：是否有制动要求，其方法是例如已操纵过制动踏板。若制动踏板已被操纵并且允许使能量输入储能器里去，那么就将能量输送给储能单元并存储在那里。此外由现有技术已知：在司机有制动要求时整个制动力矩，在制动踏板位置为零时开始，分配成两个部分提供给汽车，一部分通过通常的汽车制动器产生，另一部分通过电机的发电运行产生。在一种这样的回收方法时总是有一部分汽车的减速能量无用地被汽车制动器转化成热量。另外由现有技术已知了一种与之相比作了改进的方法，在该方法中具有小制动力矩要求的第一范围首先只是通过电机的发电运行来满足要求。这例如可以按如下来进行：充分利用制动踏板的一个空行程，以便施加电机的一个小的发电力矩。只是在超过一个阈时才使汽车制动器激活，因此与以前所述的方法相比开拓了一种较高的回收潜能。本专利技术的任务是提出一种方法，在化费很少的情况下能够成本经济地开拓一种比现有技术更高的回收潜能。该任务按照本专利技术用独立权利要求的特征来解决。本专利技术的改进方案见从属权利要求。按照本专利技术，为使一种具有内燃发动机和电机的混合动力汽车运行，在要求制动时用一个额定值M额定在时刻t1给汽车提供一个按以下规则的总制动力矩M：若M额定≤M阈，则M＝MG若M额定＞M阈，则M＝MG+MF其中在时刻t1对制动力矩MG来说选一个值M偏移＞0，并且MF＞0是一-->个由汽车制动器提供给汽车的制动力矩。此时电机在一种发电机模式下将汽车的动能转化成电功率并给汽车提供一种发电的制动力矩MG或者一个制动功率PG。另一种可选的方案中，在发电机模式下也可以由电机给汽车提供一个对应的制动功率。按照本专利技术规定：在有制动要求时用一个额定值P额定在时刻t1给汽车提供一个按如下规则的总制动功率P：若P额定≤P阈，则P额定＝PG，或P额定＞P阈，则P额定＝PG+PF，其中在时刻t1对于制动功率PG选一个值P偏移＞0，而且PF＞0是一个由汽车制动器提供给汽车的制动功率。以下主要借助于术语制动力矩来说明制动过程；但显而易见的是：同样可以借助于术语制动功率来进行说明，而且本专利技术也包括一种方法，在该方法中借助于术语制动功率对制动过程进行说明。用按照本专利技术的方法给汽车提供一种比现有技术在给定的制动力矩M下更高的发电制动力矩并由汽车制动器提供一种相应较小的制动力矩。由此得知，在汽车减速期间可比在用通常的方法时回收明显更大部分的能量，因为所有减速过程或者制动过程完全通过电机的发动机模式进行，这些减速过程或者制动过程要求的制动力矩小于阈值。按照本专利技术的一种优选实施方式取决于驱动要求来实现制动要求，优选由加速踏板的位置和/或速度来规定，因为这样可以相比于制动要求来说获得时间上的益处，所述益处首先取决于制动踏板的位置和/或速度。另外因此就特别方便地通过显现的偏移制动力矩而避免了对行驶性能的不利影响。特别优选地在加速踏板的一个规定的卸载值时实现制动要求，因为在加速踏板卸载时反正有可能快速变换至汽车的一种减小的推进运动。合适的是：制动要求附带地或替代地取决于制动踏板的规定位置和/或速度而实现。在另一种优选的改进方案中按照一个规定的接通函数(Aufschaltungsfunktion)在一个时间间隔t1+Δt之内使制动力矩MG接通到值M偏移，，Δt在2s和0.01s之间的范围里，优选2s，1s，500ms或100ms。另外规定：在一个规定的间隔t1和tf之间按照一种规定的滤玻函数对制动力矩MG进行滤波以抑制制动力矩的波动。用这-->种改进方案可以在行驶减速期间实现高的机械稳定性并获得改善的行驶舒适性。在本专利技术的另外一种优选的实施方式中规定：制动力矩M偏移取决于汽车的运行状态，优选取决于至少一个参数来选择：汽车行驶速度Vfzg，内燃发动机曲轴转速nMot，变速器输入轴的转速nG，变速换挡的接入挡转速nGang或者在内燃发动机和变速器之间的一个离合器装置的开启状态，以便保证可以接受的行驶舒适性。在另外一种优选的实施方式中制动力矩MG在换挡时间ts里在变速器换高挡过程中在离合器装置完全或部分打开时提供给汽车，以便因此避免或减少在转速同步时否则发生的能量损失。特别优选的是：一个对应于制动力矩MG的电功率至少部分地被提供给一个电能存储机构。本专利技术的其它实施方式和优点以下根据说明连用附图一起作了叙述，它们也与在权利要求中的组合无关。附图示出：图1是一种混合动力驱动机构的主要组成部分的简图；图2是制动转矩分配的各种不同方案；图3是汽车速度、发电制动力矩和汽车制动-制动力矩在一种推动再生时的两个曲线图。图1示意示出一种用于未表示出的混合动力汽车的混合动力驱动机构的主要组成部本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有内燃发动机和电机的混合动力汽车运行的方法，其中至少一个电机在发电机模式下将汽车的动能转化成电功率并可以给汽车提供一个发电的制动力矩Ｍ↓［Ｇ］或者一个对应的制动功率Ｐ↓［Ｇ］，其特征在于，在有制动要求时用一个额定值Ｍ↓［额定］在时刻ｔ↓［１］给汽车提供一个按如下规则的总制动力矩Ｍ：若Ｍ↓［额定］≤Ｍ↓［阈］，则Ｍ↓［额定］＝Ｍ↓［Ｇ］，若Ｍ↓［额定］＞Ｍ↓［阈］，则Ｍ↓［额定］＝Ｍ↓［Ｇ］＋Ｍ↓［Ｆ］，而且在时刻ｔ↓［１］对于制动力矩Ｍ↓［Ｇ］来说选一个值Ｍ↓［偏移］＞０，其中Ｍ↓［Ｆ］＞０是一个由汽车制动器提供给汽车的制动力矩；或者在一种制动要求时用一个额定值Ｐ↓［额定］在时刻ｔ↓［１］给汽车提供一个按照以下规则的总制动功率Ｐ：若Ｐ↓［额定］≤Ｐ↓［阈］，则Ｐ↓［额定］＝Ｐ↓［Ｇ］，若Ｐ↓［额定］＞Ｐ↓［阈］，则Ｐ↓［额定］＝Ｐ↓［Ｇ］＋Ｐ↓［Ｆ］，而且在时刻ｔ↓［１］对于制动功率Ｐ↓［Ｇ］来说选一个值Ｐ↓［偏移］＞０，其中Ｐ↓［Ｆ］＞０是一个由汽车制动器提供给汽车的制动功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-5-24 102004025830.91.具有内燃发动机和电机的混合动力汽车运行的方法，其中至少一个电机在发电机模式下将汽车的动能转化成电功率并可以给汽车提供一个发电的制动力矩MG或者一个对应的制动功率PG，其特征在于，在有制动要求时用一个额定值M额定在时刻t1给汽车提供一个按如下规则的总制动力矩M：若M额定≤M阈，则M额定＝MG，若M额定＞M阈，则M额定＝MG+MF，而且在时刻t1对于制动力矩MG来说选一个值M偏移＞0，其中MF＞0是一个由汽车制动器提供给汽车的制动力矩；或者在一种制动要求时用一个额定值P额定在时刻t1给汽车提供一个按照以下规则的总制动功率P：若P额定≤P阈，则P额定＝PG，若P额定＞P阈，则P额定＝PG+PF，而且在时刻t1对于制动功率PG来说选一个值P偏移＞0，其中PF＞0是一个由汽车制动器提供给汽车的制动功率。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动要求根据一个驱动要求，优选由加速踏板的位置和/或运动速度所规定地来实现。3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制动要求在加速踏板的一个规定的卸荷值时优选规定加速踏板的位置＝0地实现。4.按上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述制动要求根据制动踏板的一个规定位置和/或运动速度来实现。5.按上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，按照一种规定的接通函数来接通制动力矩MG，至少在一个时间间隔t1+Δt之内优选从一个起始值M偏移至一个值M0，Δt在2s和0.01s之间的范围里，优选一个值2s，1s，500ms或100ms。6.按上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，按一个规定的滤波函数在一个规定的时间间隔t1+tF之内进行制动力矩MG的滤波来抑制制动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：M齐尔默，M霍尔茨，E波特，D普罗查兹卡，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，斯柯达汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]