混合动力驱动装置的转矩分配和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车混合动力驱动装置（１）中的一种转矩分配方法，该方法具有司机所需转矩（１６），该转矩：ａ）为了确定电动机（２）的当前转矩，ｂ）为了确定内燃机（３）的当前转矩，及ｃ）为了确定所需要的电动机（２）的转矩，而进入到各自的计算过程中去。此外，还提供了一种混合动力驱动装置（１），利用它可以实施这种转矩分配方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于混合动力驱动的汽车中的转矩分配方法，以及具有至少一台电动机和一台内燃机的汽车中的混合动力驱动装置。
技术介绍
汽车的混合动力驱动装置原则上具有至少两个驱动源。原则上它们是一台内燃机和至少一台电动机。由内燃机和电动机输出的转矩，原则上取决于不同的行驶状态和电池的充电状态来加以调节；取决于根据司机对转矩的不同需求、电池的充电状态、车辆行驶速度、发动机转速所做出的转矩分配策略；也取决于排放情况。确定转矩分配的一种可能方式是转矩的百分比分配通过特性曲线族来推算。例如，在特性曲线族中，除了内燃机的转速外，还可以将司机所期望的转矩、尤其是根据驱动机构和电池的充电状态作为输入加以考虑。作为特性曲线的可能结果，可以得到一个因子或者百分数输出值，将它与电动机的最大转矩相乘，就获得电动机转矩的期望比例。以下介绍现有技术中给出的各种转矩分配策略。在DE 103 14 396 A1中，给出了用于混合动力-电动汽车中进行转矩分配的方法及装置。这里，通过油门踏板的一个位置固定器来实现转矩分配。在一个第一区域中，汽车仅依靠电动机进行驱动。超过此界线时内燃机启动。这样能够实现特别舒适的行驶。DE 196 32 855 A1中给出了一种混合动力汽车，其中应当能防止汽车发动机发生满转。此文献给出的现有技术的出发点是可能出现如下运行状态，其中内燃机的初始转矩强烈增加，使得电动机不再能够提供相应的响应转矩。为了避免出现这种情况，给出了一个这样的控制系统，其中内燃机的初始转矩通过一个节流阀位置和相应的特性曲线来确定。由此计算出一个自动传动机构中的输入转矩和一个电动机的转矩。所得到的初始转矩，此后通过自动传动机构的传动比、以及通过已经确定下来的输入转矩来进行推算。由此给出一个发动机转速，通过它再返回来与所必需的发动机转矩联系起来。DE 198 31 487 C1中则给出了一种完全不同的策略，用来推算一个混合动力驱动装置中的转矩。如同那里的描述中所给出的，区别两种极端的运行策略。根据第一种策略，仅仅是根据内燃机和电动机达到其最高效率这样的一个工作点进行策划；而第二种运行策略中，内燃机连续工作，并且根据所需要的功率来推算发动机转矩或电动机转矩。此文献给出了一种混合动力驱动装置的运行方法，它能够将行驶路程的影响也纳入考虑，以便在此基础上能够接通和切断内燃机和电动机，并因此将转矩在此二者之间进行适当的分配。相反，在DE 10 2004 046 194 A1中给出了另一种混合动力汽车-控制器，它综合考虑所使用的电池、所测得的充电状态，并且再回过头来与一个或者多个特性曲线族相结合，使内燃机和电动机根据其充电状态运行于一个工作点上，该工作点是根据燃料的经济性因素选定的。上面所述策略的共同点是它们涉及到所期望的转矩分配，不过，它可能偏离最终所达到的实际转矩分配情况。
技术实现思路
本专利技术的目标是能够考虑到转矩输出总体装置的当前状态提供所需转矩，这里，它与所设定的总体装置工作状态之间没有过大的偏差。实现该目标所依赖的是具有权利要求1所述特征的一种转矩分配方法、以及具有权利要求14所述特征的汽车混合动力驱动装置。在各自的丛书权利要求中给出了其他的优势扩展方式及构造。提供了一种汽车混合动力驱动装置的转矩分配方法，其中考虑了司机的所需转矩。所需转矩 a)为了确定电动机的当前转矩，b)为了确定内燃机的当前转矩，及c)为了确定所需要的电动机转矩而进入到各自的计算过程中去。不仅利用所需转矩进行单个的简单后续处理中，也应用来确定不同的参数，从而推算总转矩，这样能够特别快速地确定所需转矩在所使用的混合动力驱动总体装置中的分配方案。较好的情况是混合动力驱动装置具有一台内燃机和至少一台电动机。可以使用燃料电池驱动器或者其他的转矩产生装置来替代内燃机，或者辅助内燃机。它们可以通过一个或者多个传动机构、优选为行星齿轮箱，和/或者离合器相互联接。混合动力驱动装置最好是并行的混合动力驱动装置。不过，也可以使用其他构造的混合动力驱动装置，以便能够应用这里所提供的转矩分配方法。比如说，为此可参看上面所述的现有技术中给出的各种混合动力驱动装置，以及在本公开专利框架内给出的不同构造，但是并不限定于此。通过确定电动机的当前转矩，能够确定转矩的一个第一数值，不过它还不必与后面对于电动机转矩的真实需求相一致。更重要的是，对于当前转矩的确定，提供了一种可能性，即在转矩分配策划的框架中开始并且能够给出第一步计算。确定内燃机的当前转矩，使得人们能够根据该数据确定最终所需的内燃机转矩。因为首先计算电动机和内燃机的当前转矩，就可以确认通过对于这些数值的一次后续平衡能够实现优化。否则的话，需要根据一个或者多个特性曲线族来计算相应的需求转矩在总体装置中的转矩分配，但是，其中无法考虑具体行驶状况所决定的目前的特殊性。对于所需求的转矩在确定所需要的电动机转矩时的利用，也就是需要由电动机实际提供的转矩，使得分配能够得到控制。这样，就能够在计算过程中对于总体装置上的实际转矩的各种可能方式进行多次测试，而不会导致对内燃机和电动机最终所需转矩的推算工作的滞后。较佳的情况下，所需要的转矩并行地输入到步骤a)、b)和c)中。这种方式下，能够同时并行计算来确定当前的转矩，并且为了最终调节设定所需要的电动机和内燃机的转矩而对于计算得到的数值进行测试。尤其是这样允许对于内燃机实际所具有的转矩进行测试，其中考虑了内燃机当前的转矩情况。其中，第一数值在确定实际需要的电动机转矩时一同输入。因此，在转矩分配策划框架下，利用电动机来补偿无法从内燃机那里获得的转矩。在转矩计算中，可以在确定当前转矩时，特别是可以从转矩分配策划方面结合特性曲线进行相关计算。不过，要通过接下来对于实际特征的测试确认，司机所需要的转矩实际得到保证。转矩分配方法的一种方案中，在对所需转矩完成第一次测试后，确定电动机是否有能力在转矩分配策划框架内来提供所确定的当前转矩。如果根本不具备此能力，比如说因为电池的电能储蓄量不够等缘故，那么就可以只依据电动机的最大可能转矩继续进行计算。不过，也存在另一种可能性，就是在确认超出了电动机转矩的最大值后，通过给定当前的转矩，再一次通过转矩分配策划器为电动机推算出当前的转矩。此外，在转矩分配方法的一种扩展方式的设计中，在确定所需要由电动机提供的转矩之前，先对电动机实际提供的转矩也进行测试。如果确认推算出的所需电动机转矩值超过了可供使用的一个最大值，该信息可以反馈给转矩分配策划器。此后可以为电动机重新确定当前的转矩值，利用它可以根据司机所需要的转矩重新计算。这种方式下，确保转矩分配策划器给出的所需转矩在电动机和内燃机之间的分配方案是可实际执行的。转矩分配方法的另一种方案中，设置了如下的步骤-确定由司机所要求的转矩，-从所要求的转矩出发，预算出混合动力系统的至少一台电动机的第一转矩值， -进行测试，看第一转矩能否由电动机提供出来，其中推算出可以由电动机提供的一个第二转矩，-对第一和第二转矩进行第一平衡调整，-以所需转矩和第一平衡调整的结果为基础，计算一个所希望的第三转矩，它应当由内燃机提供，-在第三转矩和内燃机的实际存在转矩之间进行第二平衡调整，-根据第二平衡调整的结果和所需转矩情况，在考虑第二转矩的条件下，推算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车混合动力驱动装置（１）的转矩分配方法，其中考虑了司机的所需转矩（１６），该方法ａ）为了确定电动机（２）的当前转矩，ｂ）为了确定内燃机（３）的当前转矩，及ｃ）为了确定所需要的电动机（２）转矩而进入到各自的计算过程中去。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H施温德，金铉玉，朴钟南，
申请(专利权)人：德国FEV发动机技术有限公司，双龙自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：DE[德国]