用于驱动附加装置的液压混合动力车辆的动力传动系统的控制方法

摘要

一种混合动力车辆的动力传动系统的控制方法，所述动力传动系统布置有：内燃机(2)，所述内燃机驱动附加功能的转动机器(40，42，44)；第一辅助机器(26)，所述第一辅助机器在一个运行模式中为车辆提供牵引而内燃机能够保持停止；以及第二辅助机器(20)，所述第二辅助机器能够在所述运行模式中驱动内燃机，其特征在于，在所述运行模式中，在需要驱动转动机器(40，42，44)以获得附加功能时，所述控制方法操控第二辅助机器(20)以实施内燃机(2)的旋转，同时保持所述内燃机的燃料喷射被切断。

权利要求

1.一种混合动力车辆的动力传动系统的控制方法，所述动力传动系统布置有：内燃机(2)，所述内燃机直接驱动附加功能的转动机器(40，42，44)；使用辅助能量的第一辅助机器(26)，所述第一辅助机器在一个运行模式中为车辆提供牵引而内燃机能够保持停止；以及使用所述辅助能量的第二辅助机器(20)，所述第二辅助机器能够在所述运行模式中驱动内燃机，其特征在于，在所述运行模式中，在需要驱动转动机器(40，42，44)以获得附加功能时，所述控制方法操控第二辅助机器(20)以实施内燃机(2)的旋转，同时保持所述内燃机的燃料喷射被切断。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法操控内燃机(2)以小于

1000转/分钟的速度旋转。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法操控内燃机(2)以在600与750转/分钟之间的速度旋转。

4.一种用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括实施根据上述权利要求中任一项实施的控制方法的部件。

5.根据权利要求4所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括行星齿轮系(4)，所述行星齿轮系包括分别与内燃机(2)联接、与驱动轮(14)以及第一辅助机器(26)联接、和与第二辅助机器(20)联接的三个元件。

6.根据权利要求5所述的动力传动系统，其特征在于，所述行星齿轮系(4)的三个元件分别为与内燃机(2)连接的行星架、与驱动轮(14)连接的外齿圈以及与第二辅助机器(20)连接的行星齿轮。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的动力传动系统，其特征在于，辅助能量为加压流体。

8.一种混合动力机动车辆，所述混合动力机动车辆布置有使用辅助能量的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统根据权利要求4至7中任一项实施。

说明书

用于驱动附加装置的液压混合动力车辆的动力传动系统的控

制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种混合动力机动车辆的动力传动系统的管理方法，以及涉及一种包括实施这种管理方法的部件的动力传动系统和一种混合动力机动车辆。

背景技术

[0002] 混合动力车辆通常包括：被供应燃料的内燃机，该内燃机形成主动力装置；以及与辅助能量存储装置联接的第二动力装置，所述第二动力装置通过消耗该能量而作为发动机运行，或者相反通过在车辆制动期间产生为该存储装置充能的能量而作为发电机运行。辅助能量尤其可为电、液压压力或气动压力。

[0003] 尤其由文件FR-A1-2973302示出的一种已知的用于液压混合动力机动车辆的传动装置包括行星齿轮系，该行星齿轮系包括：与内燃机联接的齿圈、与液压泵联接的行星齿轮、以及通过第一同步套筒而与驱动驱动轮的输出差速器联接的行星架。

[0004] 该行星齿轮系包括第二同步套筒，该第二同步套筒在被接合时实施该行星齿轮系的卡挡，以使所有元件以同一速度转动。

[0005] 该传动装置还包括与可作为发动机或泵工作的液压机连接的输入端，该液压机可通过由第三同步套筒操控的两个不同的减速齿轮系而与输出差速器联接。

[0006] 液压机以及泵与压力蓄能器连接，所述压力蓄能器能够在泵运行时或者在作为发送制动转矩的泵工作的液压机运行时存储能量，并且能够将该能量释放在该液压机上以将发动机转矩施加到驱动轮上。

[0007] 因此获得不同的运行模式，尤其包括：没有气体排放的“脉冲”模式，其中仅由液压机牵引车辆，内燃机停止；“分流”模式，其中由液压机以及由内燃机牵引车辆，该内燃机被启动以用于通过行星齿轮系将转矩同时发送到输出差速器上和提供液压功率的泵上。

[0008] 还得到：“短比率”模式，其中泵被卡挡，内燃机通过形成减速器的行星齿轮系而将大转矩发送到驱动轮上；以及“长比率”模式，其中内燃机通过借助于第二同步套筒卡挡的行星齿轮系而将较小转矩发送到驱动轮上。

[0009] 此外对于这些混合动力车辆，通常内燃机直接驱动用于附加功能的转动机器，例如为包括蓄电池的车载电网充电的交流发电机、空调压缩机、或者在柴油发动机的情况下辅助制动的真空泵。

[0010] 在内燃机停止的运行模式中，尤其在脉冲模式中，这些转动机器不再被驱动，并且附加功能可被降级。

[0011] 对于车载电网，在该情况下可使用存储在蓄电池中的能量以便为车辆的电动设备供电，该蓄电池的电压相对于在其处于充电时的电压减小。

[0012] 然而一些电动安全设备(例如电动助力转向系统或车辆稳定性控制系统“ESP”)需要大功率，所述电动安全设备使用高消耗并且可使车载电网的蓄电池的电压下降。该方法可导致安全性问题，该方法尤其在超过一定的车辆速度时可造成严重阻碍(rédhibitoire)。

[0013] 此外，较大且频繁的这些充电和放电可大大减小车载电网的蓄电池的使用寿命。而且，由内燃机发送的机械能被转换成存储在蓄电池中的电能以在之后将该电能释放到电动设备上，这给出了中等效率。燃料消耗没有被优化。

[0014] 另一个已知的解决方法涉及布置与车载电网的蓄电池并联的第二能量存储部件，该第二能量存储部件在高电压下工作并且可发送大功率，例如超级电容。然而该解决方法需要车载电网电流电压转换器。所有添加的部件具有较大的成本。

[0015] 为了调节空气，已知的解决方法涉及使用包括相位变化产品的制冷存储部件，该制冷存储部件可在其相位变化期间存储和释放一定的制冷存储。然而该解决方法增大了体积并且增加了成本。

[0016] 为了产生用于辅助制动的真空，已知的解决方法涉及增加电动真空泵。依靠车载电网蓄电池充电的该解决方法同样昂贵并且同样造成增大了体积的问题。

发明内容

[0017] 本发明的目的尤其在于避免现有技术的这些缺点。

[0018] 本发明为此提供了一种混合动力车辆的动力传动系统的控制方法，所述动力传动系统布置有：内燃机，所述内燃机直接驱动附加功能的转动机器；使用辅助能量的第一辅助机器，所述第一辅助机器在一个运行模式中为车辆提供牵引而内燃机能够保持停止；以及使用所述辅助能量的第二辅助机器，所述第二辅助机器能够在所述运行模式中驱动内燃机，其特征在于，在所述运行模式中，在需要驱动转动机器以获得附加功能时，所述控制方法操控第二辅助机器以实施内燃机的旋转，同时保持所述内燃机的燃料喷射被切断。

[0019] 该方法的优点在于，以简单、经济并且不在车辆中增加部件的方式而通过由第二辅助机器驱动内燃机来使之以被调节成限制损耗的速度旋转来获得对附加功能的转动机器的驱动，这能够确保所需的安全性和舒适性。

[0020] 根据本发明的控制方法还可包括其中一个或可被彼此组合的多个以下特征。

[0021] 有利地，所述控制方法操控内燃机以小于1000转/分钟的速度旋转。

[0022] 所述控制方法尤其可操控内燃机以在600与750转/分钟之间的速度旋转。

[0023] 本发明的目的还在于提供一种用于混合动力车辆的动力传动系统，所述动力传动系统包括实施具有任意其中一项上述特征的控制方法的部件。

[0024] 有利地，所述动力传动系统包括行星齿轮系，所述行星齿轮系包括分别联接内燃机、驱动轮以及第一辅助机器、和第二辅助机器的三个元件。

[0025] 根据一个实施方式，内燃机与行星齿轮系的行星架连接，外齿圈与驱动轮连接，并且行星齿轮与第二辅助机器连接。

[0026] 辅助能量尤其可为加压流体。

[0027] 本发明的目的还在于提供一种混合动力车辆，所述混合动力车辆布置有使用辅助能量的动力传动系统，所述动力传动系统具有任意其中一项上述特征。

附图说明

[0028] 通过阅读以下作为示例给出的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：

[0029] -图1为由根据本发明的控制方法操纵的动力传动系统的示意图；以及[0030] -图2为示出了该控制方法的运行的示意图。

具体实施方式

[0031] 图1示出了液压混合动力车辆的动力传动链，所述动力传动链包括内燃机2，所述内燃机驱动行星齿轮系4的行星架。

[0032] 行星齿轮系4包括与主动齿轮6连接的外齿圈，所述主动齿轮驱动由平行轴12支撑的从动齿轮8，所述平行轴本身支撑驱动差速器10的齿圈的主动齿轮。差速器通过车轮轴16来驱动车辆的两个前驱动轮14。

[0033] 行星齿轮系4包括与液压泵20直接联接的行星齿轮，所述液压泵从低压存储装置24接收流体以用于为高压存储装置22充能。液压泵20可通过从高压存储装置22接收能量而相反运行，以便将发动机转矩发送到行星齿轮系4上。

[0034] 可逆液压机26包括与主动齿轮28连接的轴，该主动齿轮与由平行轴12支撑的从动齿轮30啮合，该从动齿轮可通过接合套32而与该平行轴连成一体以在该液压机与驱动轮14之间实施联结。

[0035] 液压机26因此可通过从高压蓄能器22接收能量(如由箭头示出)而将发动机转矩发送到驱动轮14上(如由点线示出)。该液压机还可通过作为泵运行并且为该蓄能器充能来使车辆制动。

[0036] 液压机26和泵20具有可变缸体容积，该可变缸体容积能够连续调节所发送或所接收的转矩。

[0037] 在液压机26作为发动机运行期间，内燃机2可停止以获得无污染气体排放的牵引。因此尤其通过将泵20的缸体容积调节至用于允许内燃机2停止的零值来使该泵保持无抵抗转矩地自由转动。

[0038] 内燃机2通常通过传动带来直接驱动用于附加功能的转动机器，如真空泵40、空调压缩机42、以及为包括蓄电池46的车载电网充电的交流发电机44。

[0039] 在无污染气体排放的运行模式中，由液压机26牵引车辆，同时内燃机2停止，因此不再驱动与该内燃机连接的附加功能的转动机器40、42、44。

[0040] 在图2所示的需要附加功能的情况下，尤其在车辆以相当高的速度行驶时，为了确保车载电网46的蓄电池中的最小电压或足够用于辅助制动的真空，该方法要求实施内燃机2的旋转，该旋转的实施通过调节泵20的速度来执行。

[0041] 在调整泵20的缸体容积的情况下，该方法操控该泵的将要施加到行星齿轮系4的行星齿轮上的一定的速度。行星架的速度由驱动轮14的速度确定，行星齿轮系4将对应的旋转速度施加到内燃机2上，同时保持该内燃机的燃料喷射被切断。

[0042] 因此在该情况下存在来自驱动轮14和液压机26并且被发送到行星齿轮系4的功率的供给(由箭头F1示出)，并且由泵20控制内燃机2的旋转速度(由箭头F2示出)。为了驱动内燃机2以及附加功能的转动机器40、42、44而消耗的功率因此基本来自液压机26和车轮14。

[0043] 还实施内燃机2的旋转速度调节，该调节可通过调整泵20的速度而被连续控制。内燃机2的旋转速度尤其小于1000转/分钟，有利地在600与750转/分钟之间，该旋转速度实现了给出在空转的该内燃机中的减小损耗的折中，以及实现了转动机器40、42、44的足够用于获得这些转动机器所操控功能的速度。

[0044] 作为示例，旋转速度为700转/分钟的类型的内燃机可提取10Nm的转矩，而附加功能的转动机器40、42、44可提取16Nm的转矩，这导致要发送到该内燃机上的转矩总共为26Nm。

[0045] 行星齿轮系4的比率为0.5时，对于以10km/h行驶的车辆，泵的800转/分钟的速度给出该内燃机旋转速度。

[0046] 因此可通过将由液压机26和驱动轮14发送的17Nm的转矩以及由泵20发送的8Nm的转矩施加到齿圈上来为转动机器40、42、44提供1kW的功率。

[0047] 因此以简单、经济并且不在动力传动系统上增加设备的方式而仅通过补充操纵动力装置的软件来获得车辆舒适性以及安全性的优化。此外动力传动系统的质量以及体积不改变。