專利名稱：用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開起動(dòng)離合器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中、特別是在并聯(lián)混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器的方法。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已知包括并聯(lián)混合動(dòng)力系的車輛，其中，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩和可與該內(nèi)燃機(jī)連接的至少一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的相加優(yōu)選借助于累加變速器、例如借助于行星齒輪變速器實(shí)現(xiàn)。在此，所述至少一個(gè)電機(jī)可借助于第一離合器與內(nèi)燃機(jī)的皮帶傳動(dòng)裝置或曲軸連接。 由內(nèi)燃機(jī)和/或所述至少一個(gè)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由下游的變速器傳遞到被驅(qū)動(dòng)的軸上。此外由現(xiàn)有技術(shù)已知，內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)串聯(lián)設(shè)置。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在并聯(lián)混合動(dòng)力系中，可設(shè)有可選的另一離合器，其將變速器與由內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)組成的驅(qū)動(dòng)單元可松脫地連接，并可用作起動(dòng)離合器。在此，變速器借助于該起動(dòng)離合器與電機(jī)能以可松脫的方式連接。在并聯(lián)混合動(dòng)力系中，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)策略，車輛的驅(qū)動(dòng)形式可在內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)的驅(qū)動(dòng)和混合的驅(qū)動(dòng)之間轉(zhuǎn)換，其中經(jīng)常可能夠出現(xiàn)的情況是，內(nèi)燃機(jī)被純電動(dòng)式的行駛啟動(dòng)。由現(xiàn)有技術(shù)已知，在所謂的牽引啟動(dòng)的范圍內(nèi)發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)；在此，在電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)之間的離合器關(guān)閉的情況下，通過電機(jī)的力矩克服內(nèi)燃機(jī)的牽引阻力，從而將內(nèi)燃機(jī)加速到發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，為了執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的牽引啟動(dòng)，設(shè)置在電動(dòng)機(jī)與車輛變速器之間的起動(dòng)離合器以預(yù)定滑轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)起動(dòng)離合器處于關(guān)閉狀態(tài)，并且通過降低需要由起動(dòng)離合器傳遞的力矩在脫開的范圍內(nèi)(即在將電機(jī)與車輛變速器之間的抗旋轉(zhuǎn)的連接松脫的范圍內(nèi))應(yīng)建立滑轉(zhuǎn)時(shí)， 由于例如內(nèi)燃機(jī)應(yīng)由牽引啟動(dòng)來發(fā)動(dòng)，則根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通過相應(yīng)地控制起動(dòng)離合器使起動(dòng)離合器的當(dāng)前力矩被降低，直到形成希望的滑轉(zhuǎn)。為此目的，起動(dòng)離合器必須被這樣控制，即傳遞的力矩小于對(duì)應(yīng)于額定滑轉(zhuǎn)的需要傳遞的力矩。由此在動(dòng)力系中不利地產(chǎn)生延遲，因?yàn)殡x合器必須經(jīng)由靜摩擦轉(zhuǎn)變成滑動(dòng)摩擦。 該延遲可被感覺為不舒適，當(dāng)在長時(shí)間間隔后才到達(dá)額定滑轉(zhuǎn)時(shí)尤其如此，例如在需要傳遞的力矩為ONm時(shí)可能是這種情況；在該情況下，起動(dòng)離合器的需要傳遞的力矩必須減小
得非常多。由本申請(qǐng)人的DE 102004001381A1已知一種用于在自動(dòng)變速器中提高重疊換擋的自發(fā)性的方法，其中，隨著切換指令或直接在其后設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，通過該發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使設(shè)置在變速器中的用于切斷的切換元件打開和/或使渦輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速梯度增大，其中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火通過規(guī)定需要設(shè)定的額定轉(zhuǎn)速或通過規(guī)定需要設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)額定力矩實(shí)現(xiàn)。此外，WO 2007/093249A1涉及一種用于將動(dòng)力系的至少一個(gè)力矩源與至少一個(gè)另外的力矩源脫開的方法，所述動(dòng)力系經(jīng)過多個(gè)接連設(shè)置的通過旋轉(zhuǎn)軸彼此機(jī)械連接的力矩源，以在其后端產(chǎn)生輸出力矩，其中，在至少一對(duì)相鄰的力矩源之間設(shè)置分離離合器，該分離離合器被打開，以將設(shè)置在分離離合器前面的力矩源與傳動(dòng)線路的安置在分離離合器后面的其余部分脫開，并且在分離離合器的兩側(cè)，各至少一個(gè)力矩源在其在傳動(dòng)線路上的力矩輸出方面可被控制，以產(chǎn)生期望的輸出力矩曲線。在該已知方法中規(guī)定在打開分離離合器之前，設(shè)置在分離離合器的不同側(cè)上的可控制的至少兩個(gè)力矩源在脫開準(zhǔn)備期間被如此控制，使得在脫開準(zhǔn)備期間結(jié)束時(shí)所有作用在分離離合器上的力矩之和抵消，并且期望的輸出力矩曲線在脫開準(zhǔn)備期間被保持。優(yōu)選借助于該分離離合器使內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)彼此可松脫地連接。通過由WO 2007/093249A1已知的方法，輸出力矩的在內(nèi)燃機(jī)脫開時(shí)產(chǎn)生的沖擊式的波動(dòng)應(yīng)被減小，這種波動(dòng)可導(dǎo)致整個(gè)車輛的同樣沖擊式的正或負(fù)的加速度。由EP 1502791A2已知一種用于機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系，其中，在內(nèi)燃機(jī)與變速器之間設(shè)置離合器，通過該離合器，內(nèi)燃機(jī)可與動(dòng)力系脫開。在此設(shè)定當(dāng)離合器應(yīng)被打開時(shí)，由離合器傳遞的力矩和可選的由離合器傳遞的力矩的梯度在該離合器被打開之前被減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中、特別是在并聯(lián)混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器的方法，通過執(zhí)行該方法，基本上避免所提及的在動(dòng)力系中的延遲。因此建議一種用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器的方法，其中，在存在脫開要求時(shí)，在開始控制起動(dòng)離合器以進(jìn)行脫開的同時(shí)或者在開始控制起動(dòng)離合器之后的預(yù)定時(shí)間，如此控制所述電機(jī)，即通過該電機(jī)建立一定的力矩，因此在保持額定行駛力矩的情況下加速向滑動(dòng)摩擦的過渡并且從而加速脫開以及加速滑轉(zhuǎn)的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的特別有利的第一實(shí)施方式，用于電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速由控制裝置輸出， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器建立對(duì)應(yīng)于額定轉(zhuǎn)速的力矩。如果在預(yù)定時(shí)間之后沒有產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速并從而電機(jī)的力矩被降低。由此避免車輛由于電機(jī)的附加力矩而意外加速。根據(jù)本發(fā)明的特別有利的第二實(shí)施方式，用于電機(jī)的額定力矩由控制裝置輸出， 該額定力矩作為預(yù)控制力矩傳送到電機(jī)。如果在預(yù)定時(shí)間之后沒有產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，則電機(jī)的預(yù)控制力矩被降低，并且脫開被中斷，由此避免車輛由于電機(jī)的附加力矩而意外加速，如上面提及的。通過根據(jù)本發(fā)明對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，一方面加速起動(dòng)離合器的脫開；另一方面，以有利的方式保持額定行駛力矩，從而不會(huì)在動(dòng)力系中產(chǎn)生不希望的延遲。額定轉(zhuǎn)速或額定力矩的值與動(dòng)力系的相應(yīng)的工作點(diǎn)相關(guān)，并可作為特性場儲(chǔ)存在控制裝置中。


以下參照附圖示例性地更為詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖如下圖1為機(jī)動(dòng)車的包括起動(dòng)離合器的并聯(lián)混合動(dòng)力系的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的方法的第一型式在預(yù)定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器脫開時(shí)的曲線圖，包含如下參量的作為時(shí)間函數(shù)的曲線起動(dòng)離合器的狀態(tài)、電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的初級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的次級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、額定行駛力矩和離合器力矩；圖3為根據(jù)本發(fā)明的方法的第一型式在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器脫開時(shí)的曲線圖，包含如下參量的作為時(shí)間函數(shù)的曲線起動(dòng)離合器的狀態(tài)、電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的初級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的次級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、額定行駛力矩和離合器力矩；圖4為根據(jù)本發(fā)明的方法的第二型式在預(yù)定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器脫開時(shí)的曲線圖，包含如下參量的作為時(shí)間函數(shù)的曲線起動(dòng)離合器的狀態(tài)、電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的初級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的次級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、額定行駛力矩和離合器力矩；圖5為根據(jù)本發(fā)明的方法的第二型式在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器脫開時(shí)的曲線圖，包含如下參量的作為時(shí)間函數(shù)的曲線起動(dòng)離合器的狀態(tài)、電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的初級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、起動(dòng)離合器的次級(jí)側(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、額定行駛力矩和離合器力矩。
具體實(shí)施例方式在圖1中，內(nèi)燃機(jī)由附圖標(biāo)記1表示，電機(jī)由附圖標(biāo)記2表示，車輛變速器由附圖標(biāo)記3表示。在內(nèi)燃機(jī)1與電機(jī)2之間設(shè)置第一離合器4，通過該第一離合器，內(nèi)燃機(jī)1與電機(jī)2能以可松脫的方式連接。在此，內(nèi)燃機(jī)1和電機(jī)2串聯(lián)設(shè)置。此外，在電機(jī)2與車輛變速器3之間設(shè)置用作起動(dòng)離合器的第二離合器5，通過該第二離合器，電機(jī)2與變速器輸入端能以可松脫的方式連接。在圖1中，起動(dòng)離合器的初級(jí)側(cè)由附圖標(biāo)記6表示，次級(jí)側(cè)由附圖標(biāo)記7表示。根據(jù)本發(fā)明的方法以對(duì)起動(dòng)離合器進(jìn)行脫開用以執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的牽引啟動(dòng)為例進(jìn)行闡述。在圖2、3、4和5中，起動(dòng)離合器5的狀態(tài)的時(shí)間曲線由曲線A示出，起動(dòng)離合器5 的初級(jí)側(cè)6的實(shí)際轉(zhuǎn)速的時(shí)間曲線由曲線C示出，起動(dòng)離合器5的次級(jí)側(cè)7的實(shí)際轉(zhuǎn)速的時(shí)間曲線由曲線D示出，額定行駛力矩(即輸出端的額定力矩)的時(shí)間曲線由曲線E示出， 離合器力矩的時(shí)間曲線由曲線F示出。另外，曲線G表示功能“牽引啟動(dòng)”的狀態(tài)，曲線H表示功能“脫開要求”的狀態(tài)，曲線I表示計(jì)時(shí)器的初始化的狀態(tài)，其中曲線J表示功能“激活額定轉(zhuǎn)速規(guī)定”(在圖2和3中)以及“激活預(yù)控制力矩”(在圖4和5中)的狀態(tài)。計(jì)時(shí)器的時(shí)間曲線借助曲線K描述。此外，在圖2和3中，電機(jī)2的額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間曲線由曲線B示出；在圖4和5中， 曲線L表示電機(jī)2的預(yù)控制力矩的作為時(shí)間函數(shù)的曲線。參照?qǐng)D2、3、4和5，在時(shí)間點(diǎn)t_0要求內(nèi)燃機(jī)的牽引啟動(dòng)，同時(shí)輸出用于起動(dòng)離合器2的脫開要求，從而起動(dòng)離合器2被控制以進(jìn)行脫開，由此離合器力矩(曲線F)被降低。根據(jù)本發(fā)明并參照?qǐng)D2，在開始控制起動(dòng)離合器5以進(jìn)行脫開之后的一定時(shí)間，輸出用于電機(jī)2的額定轉(zhuǎn)速，該電機(jī)被控制為使得額定轉(zhuǎn)速以及對(duì)應(yīng)的力矩被建立。電機(jī)2 的控制的開始在時(shí)間點(diǎn)t 1實(shí)現(xiàn)。在開始控制電機(jī)2的同時(shí)，計(jì)時(shí)器被初始化。在圖2所示的示例中，在時(shí)間點(diǎn)t_3，即在計(jì)時(shí)器到點(diǎn)之前，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器的脫開，該脫開通過起動(dòng)離合器5的初級(jí)側(cè)6與次級(jí)側(cè)7之間的轉(zhuǎn)速差來說明。
如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi)即在計(jì)時(shí)器到點(diǎn)之前沒有實(shí)現(xiàn)脫開，則直接在計(jì)時(shí)器到點(diǎn)之后電機(jī)2的轉(zhuǎn)速以及力矩被下降，如圖3所示；由此脫開被中斷。在圖3所示的示例中，在時(shí)間點(diǎn)t_4計(jì)時(shí)器到點(diǎn)，其中由起動(dòng)離合器5的初級(jí)側(cè)6和次級(jí)側(cè)7的實(shí)際轉(zhuǎn)速的曲線明顯可見，在該時(shí)間點(diǎn)沒有實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器5的脫開。圖4所示的示例與根據(jù)圖2的實(shí)施例的不同之處在于在開始控制起動(dòng)離合器5 以進(jìn)行脫開之后的一定時(shí)間，沒有輸出額定轉(zhuǎn)速，而是輸出額定力矩，用于控制電機(jī)2，該額定力矩作為預(yù)控制力矩傳送到電機(jī)2。類似于根據(jù)圖2的示例，在時(shí)間點(diǎn)t_l開始控制電機(jī)2，在開始控制電機(jī)2的同時(shí)， 計(jì)時(shí)器被初始化。在時(shí)間點(diǎn)〖_3，即在計(jì)時(shí)器到點(diǎn)之前，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器的脫開。在所示示例中，在實(shí)現(xiàn)起動(dòng)離合器5脫開之后預(yù)控制力矩被降低。當(dāng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)即在計(jì)時(shí)器到點(diǎn)之前起動(dòng)離合器5沒有脫開時(shí)，直接在計(jì)時(shí)器到點(diǎn)之后電機(jī)2的預(yù)控制力矩被降低，如借助圖5所示；在時(shí)間點(diǎn)t_4計(jì)時(shí)器到點(diǎn)，其中由起動(dòng)離合器5的初級(jí)側(cè)6和次級(jí)側(cè)7的實(shí)際轉(zhuǎn)速的曲線可見，在該時(shí)間點(diǎn)沒有實(shí)現(xiàn)脫開。通過根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，起動(dòng)離合器的脫開在保持額定行駛力矩的同時(shí)被加速， 從而提高行駛舒適性。附圖標(biāo)記列表1內(nèi)燃機(jī)2 電機(jī)3變速器4第一離合器5起動(dòng)離合器6起動(dòng)離合器的初級(jí)側(cè)7起動(dòng)離合器的次級(jí)側(cè)A起動(dòng)離合器5的狀態(tài)的時(shí)間曲線B 電機(jī)2的額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間曲線C起動(dòng)離合器5的初級(jí)側(cè)6的實(shí)際轉(zhuǎn)速的時(shí)間曲線D起動(dòng)離合器5的次級(jí)側(cè)7的實(shí)際轉(zhuǎn)速E額定行駛力矩的時(shí)間曲線F離合器力矩的時(shí)間曲線G功能“牽引啟動(dòng)”的狀態(tài)H功能“脫開要求”的狀態(tài)I計(jì)時(shí)器的初始化的狀態(tài)J功能“激活額定轉(zhuǎn)速規(guī)定”的狀態(tài)K計(jì)時(shí)器的時(shí)間曲線L電機(jī)2的預(yù)控制力矩的時(shí)間曲線
權(quán)利要求
1.用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)(2)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器(5)的方法，其特征在于，在存在脫開要求時(shí)，在為了脫開的目的開始控制起動(dòng)離合器的同時(shí)或者在開始控制起動(dòng)離合器之后的預(yù)定時(shí)間，如此控制所述電機(jī)( ，即建立一定的力矩，因此在保持額定行駛力矩的情況下加速向滑動(dòng)摩擦的過渡并且從而加速脫開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)(2)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器(5)的方法，其特征在于，由控制裝置輸出用于所述電機(jī)O)的額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器建立對(duì)應(yīng)于額定轉(zhuǎn)速的力矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)(2)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器(5)的方法，其特征在于，由控制裝置輸出用于所述電機(jī)O)的額定力矩，該額定力矩作為預(yù)控制力矩傳送到所述電機(jī)O)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)(2)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器(5)的方法，其特征在于，所述額定轉(zhuǎn)速的值與動(dòng)力系的相應(yīng)的工作點(diǎn)相關(guān)并且能作為特性場儲(chǔ)存在控制裝置中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)(2)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器(5)的方法，其特征在于，所述額定力矩的值與動(dòng)力系的相應(yīng)的工作點(diǎn)相關(guān)并且能作為特性場儲(chǔ)存在控制裝置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī) (2)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器(5)的方法，其特征在于，對(duì)于在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有實(shí)現(xiàn)脫開的情況，則降低所述電機(jī)O)的轉(zhuǎn)速或預(yù)控制力矩，以避免車輛由于所述電機(jī)O)的附加力矩而不期望地加速。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力系中加速脫開將電機(jī)(2)與變速器輸入端可松脫地連接的起動(dòng)離合器(5)的方法，其中，在存在脫開要求時(shí)，在為了脫開的目的開始控制起動(dòng)離合器的同時(shí)或者在開始控制起動(dòng)離合器之后的預(yù)定時(shí)間，如此控制所述電機(jī)(2)，即建立一定的力矩，因此在保持額定行駛力矩的情況下加速向滑動(dòng)摩擦的過渡并且從而加速脫開。
文檔編號(hào)B60W10/02GK102476630SQ20111029491
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者A·普福, T·倫普 申請(qǐng)人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司