专利名称：在负载变换时驱动混合动力汽车的方法
技术领域：
本发明涉及混合驱动装置、尤其是轴混合的领域。
背景技术：
现代的混合动力汽车(例如所谓的轴混合(Achshybride))配备有混合驱动装置， 其可包括电动机和内燃机。轴混合的特征在于，汽车轴中的一个通过驱动源(例如内燃机) 进行驱动，而另一个汽车轴通过其它的驱动源(例如电动机)进行驱动。例如在制动的情况 下，此电动机可构成为发电机，以便回收制动能量并存储在汽车蓄电池中。此外，电动机还 可用来在车轮滑动增大时驱动可接入的驱动轴，如同在文献DE3M2059C1中公开的一样。为了驱动汽车，通常根据油门或加速踏板的位置来生成牵引矩，此牵引矩在轴混 合中总是由加载各个汽车轴的转矩之和组成。因此例如在油门踏板位置是0%时，会产生轻 微的减速度，此减速度与负的牵引矩(所谓的推力，例如-20Nm)相关联；在油门踏板位置是 约10%时，驱动矩为ONm;在油门踏板位置超过10%时，会产生正的牵引矩(所谓的拉力)。在牵引矩的符号发生变换时，其例如与牵引矩从推力到拉力的变换有关，或在汽 车加速度反向时(这时加速力的符合会发生变化)，会出现负载变换，这可能会导致转矩交 零。此转矩交零可能使相关的传动系置身于震动之中，此震动会对汽车的行驶性能产生不 利的影响，或可能让驾驶员感觉不舒服。减少负载变换震动的方案是，人为地减慢所述交 零，但其后果是，汽车只在油门踏板位置少于10%之后才能以一定的时间延迟继续加速。
发明内容
本发明基于这样的理念，即如果在负载变换时(此时总转矩或牵引矩会产生变 化，例如通过牵引矩的符号的转换)保持不同的作用方向(即轴转矩的不同符号)，则可减 轻由负载变换引起的振动。因此，例如由内燃机生成的转矩的符号在汽车负载变换的过程 中保持不变，因此可避免上述交零出现在内燃机驱动的汽车轴上。但为了制动混合动力汽 车，可例如通过电动机这样来调节负的转矩，即对混合动力汽车的轴进行加载的转矩之和 产生负的总转矩或牵引矩，换句话说，只有那种振动最小的轴转矩才允许交零，如同在电动 机生成的转矩中一样。备选的是，只有那种呈现出最小的最大值的轴转矩才允许交零。因此，由于电动机与电动机驱动的轴之间具有直接的机械耦联，与由内燃机生成 的转矩交零时相比，在电动机生成的转矩交零时，其汽车振动更小。本发明涉及一种用来在负载变换时驱动混合动力汽车的方法，其例如具有两个在 各个混合动力汽车轴上起作用的驱动源，第一混合动力汽车轴在负载变换时用第一转矩进 行加载，第二混合动力汽车轴在负载变换时用第二转矩进行加载，第二转矩的作用方向与 第一转矩的作用方向相反。按一种实施例，负载变换包括加速度反向、尤其是加速度符号变换、或加速度变 化、或驱动负载变换、或所有驱动矩之和的符号的变化、总牵引矩的符号变换、尤其是从推 力变换成拉力、或从拉力变换成推力。
按一种实施例，第一转矩和/或第二转矩的作用方向在负载变换时保持，因此没 有轴会发生负载变换。按一种实施例，在出现负载变换之后的预先设定的时间之后，第一混合动力汽车 轴和第二混合动力汽车轴分别用作用方向相同(即符号相同)的转矩进行加载。为此，第 一或第二转矩的作用方向可变化，因此负载变换只涉及转矩中的一个。此外，因此不会引起 其它的振动。按一种实施例，负载变换是由混合动力汽车的制动引起的，其中在负载变换时第 一转矩的作用方向与第一混合动力汽车轴的旋转方向重合，而第二转矩的作用方向与第二 混合动力汽车轴的旋转方向相反。因此，通过反向唯一一个转矩的旋转方向，可实现制动。按一种实施例，第一混合动力汽车轴通过内燃机或通过电动机进行驱动，第二混 合动力汽车轴通过电动机或通过内燃机进行驱动。为了调节负载变换，优选只改变由电动 机生成的转矩。按一种实施例，第一混合动力汽车轴和第二混合动力汽车轴同时用各自的转矩进 行加载，因此可简单地生成总转矩。按一种实施例，在负载变换时第一转矩的值保持恒定，因此可避免它的交零。按一种实施例，根据实际总转矩(尤其是正的实际总转矩)和额定总转矩(尤其 是负的额定总转矩)之间的差值，来确定第一转矩和/或第二转矩，其中第一和第二转矩是 这样生成的，即它的总和相当于额定总转矩。因此，可简单地确定待生成的转矩和。按一种实施例，借助与使用者或运行有关的参数，尤其借助油门踏板位置、或档位 变换、或发动机转速、或行驶模式、或变速器档位、或待行驶道路的上坡或下坡、或发动机转 速、或油门踏板运动的动态性，或根据电池的充电状况，或根据上述参数中的一个以上，来 选择第一转矩或第二转矩，或选择第一或第二转矩的作用方向。本发明还涉及一种在程序技术方面设置的设备，尤其是控制设备，它构造得可运 行计算机程序，用来执行按本发明的方法。
参照附图阐述了其它的实施例。图1 具有两个驱动轴的混合动力汽车；以及图2:转矩的时间走向。
具体实施例方式图1所示的混合动力汽车具有第一轴101和第二轴103，此第一轴101例如用由内 燃机生成的转矩进行加载，而第二轴103例如用由电动机生成的转矩进行加载。在汽车的负载变换时，此时例如在从拉力状态过渡到推力状态时总转矩会出现变 化，但必须得到负的总转矩。为此，汽车轴101上的转矩的符号例如保持为正，而汽车轴103 上的转矩经历交零并且变为负的。此负的转矩例如这样进行选择，即在油门踏板位置例如 是0%时，在混合动力汽车的轴上起作用的转矩总和产生负的总转矩，从而使汽车制动。在 本发明的意义中，如果转矩的作用方向与轴旋转方向重合，则此转矩是正的；如果转矩的作 用方向与轴旋转方向相反，则此转矩是负的。
在图1中示意性地示出了在油门踏板位置是0%时转矩关于汽车轴的作用方向。 两个轴101和103的旋转方向是相同的并且这样取向，使得混合动力汽车往前运动。如果 例如第一汽车轴101上的由内燃机生成的转矩的作用方向105与第一汽车轴101的旋转方 向107重合，因此此转矩的符号是正的。与此相反，第二汽车轴103上的例如由电动机生成 的转矩的作用方向109与第二汽车轴103的旋转方向111相反，因此电动机的转矩的符号 是负的。如果例如在负载变换之后或在油门踏板移动到50%之后，汽车重新加速，因此无 需交零就可提高在轴101上例如由内燃机生成的转矩，因此可快速且振动弱地实现再次加 速。例如借助油门踏板位置，可检测各自的运行模式或期望的负载变换。因此例如在 油门踏板位置是0%时，通过电动机驱动的汽车轴用例如-30Nm的制动转矩进行加载，而通 过内燃机驱动的轴可在牵引中用例如+15Nm的转矩进行加载。因此可产生-15Nm的总转 矩，因此能制动汽车。在油门踏板位置是0%时，通过内燃机驱动的轴上的牵引矩也可以是 +5Nm或+10Nm。此转矩优选是正的并选得如此之大，使得此轴的传动系既使在驶过凹凸不 平的地面时也不会振动。当油门踏板位置是例如50%时，通过电动机驱动的轴例如用-15Nm的制动转矩进 行加载。同时，内燃机驱动的轴在牵引中用例如+IOONm进行加载，因此产生+85Nm的总转 矩。例如可在运动模式行驶时选择这种运行模式。与此相反，为了进一步加速混合动力汽车，两个轴用正的转矩进行加载。因此例如 当油门踏板位置是100%时，电动机驱动的轴在牵引中用例如+IOONm进行加载，而内燃机 驱动的轴用+300Nm的牵引矩进行加载。如果这种运行模式跟在混合动力汽车已被制动的 运行模式之后，则转矩(电动机驱动的轴用此转矩进行加载)会经历符号变换(即交零)， 而无需变换符号就能提高由内燃机生成的转矩。因此，可避免由内燃机生成的转矩经历交 零。如果当油门踏板位置是例如0%时这样来选择轴转矩，即在其中一个轴上转矩作 用方向与此轴的旋转方向重合，而在另一个轴上转矩作用方向与此轴的旋转方向相反，因 此这例如可能会导致更强的轮胎磨损。因此在出现负载变换之后的预定的时间之后(例如 在IOs或20s)，转矩可选择相同的作用方向。此外，可根据行驶运行模式(例如运动模式或经济模式)、所选档位、待行驶的道 路的上坡或下坡，发动机转速、驾驶员的油门踏板运动的动态性(例如快速或频繁的油门 踏板运动)，或根据电池的充电状况，或根据上述参数中的一个以上，来为每个轴选择转矩 或作用方向。例如由电动机生成的转矩的交零可在晚于汽车负载变换(例如汽车牵引的交零) 的时间点来进行，如图2所示。但是，轴转矩的交零也可例如在执行例如变速器档位变换的 时刻进行，因此可掩盖可能出现的振动。图2示出了总转矩201、第一转矩203和第二转矩205的时间走向，第一汽车轴101 用第一转矩203进行加载，第二汽车轴103用第二转矩205进行加载。从例如制动的行驶开 始，在图2未示出的、以前发生的负载变换之后，在时间点207上出现新的负载变换，总转矩 201此时经历交零并例如变为正的。在此时间点上，转矩203和250的作用方向是不同的，因此在负载变换的时间点上第一转矩203是正的，第二转矩205是负的。在完成负载变换 之后，两个转矩都会升高，其中第二转矩205在时间点209上经历交零并且是正的，因此从 此时间点开始两个转矩的作用方向是相同的。时间点207和209之间的时间间隔例如规定 为预先设定的时间，例如Is或^，经过这个时间后这两个转矩的作用方向就变为相同的。
因此按本发明，可有效地充分利用由轴混合原理提供的自由度。因此在推力时驱 动矩在其中一个轴上保持为正，例如在通过内燃机驱动的轴上保持为正。因此，负载变换 (例如汽车的加速度反向)只在一个轴上需要交零。
权利要求
1.一种在负载变换时驱动混合动力汽车的方法，具有第一混合动力汽车轴(101)在负载变换时用第一转矩进行加载，以及第二混合动力汽车轴(10 在负载变换时用第二转矩进行加载，第二转矩的作用方向 与第一转矩的作用方向相反。
2.按权利要求1所述的方法，其中负载变换包括加速度反向、尤其是加速度符号变 换、或加速度变化、或驱动负载变换、或所有驱动矩之和的符号的变化。
3.按上述权利要求之任一项所述的方法，其中在负载变换时保持第一转矩和/或第二 转矩的作用方向。
4.按上述权利要求之任一项所述的方法，其中在出现负载变换之后的预先设定的时间 之后，第一混合动力汽车轴(101)和第二混合动力汽车轴(10 分别用作用方向相同的转 矩进行加载，或其中第一或第二转矩的作用方向发生变化。
5.按上述权利要求之任一项所述的方法，其中负载变换是由混合动力汽车的制动引 起的，其中在负载变换时第一转矩的作用方向与第一混合动力汽车轴(101)的旋转方向重 合，而第二转矩的作用方向与第二混合动力汽车轴(10 的旋转方向相反。
6.按上述权利要求之任一项所述的方法，其中第一混合动力汽车轴(101)通过内燃机 或通过电动机进行驱动，第二混合动力汽车轴(10 通过电动机或通过内燃机进行驱动。
7.按上述权利要求之任一项所述的方法，其中第一混合动力汽车轴(101)和第二混合 动力汽车轴(103)同时用各自的转矩进行加载。
8.按上述权利要求之任一项所述的方法，其中根据实际总转矩、尤其是正的实际总转 矩和额定总转矩、尤其是负的额定总转矩之间的差值，来确定第一转矩和/或第二转矩，其 中第一和第二转矩是这样生成的，即它们的总和相当于额定总转矩。
9.按上述权利要求之任一项所述的方法，其中借助与使用者或运行有关的参数，尤其 借助油门踏板位置、或档位变换、或发动机转速、或行驶模式、或变速器档位、或待行驶道路 的上坡或下坡、或发动机转速、或油门踏板运动的动态性，或根据电池的充电状况，或根据 上述参数中的一个以上，来选择第一转矩或第二转矩，或选择第一或第二转矩的作用方向。
10.一种在程序技术方面设置的设备，尤其是控制设备，它构造得可运行计算机程序， 用来执行按权利要求ι至9之任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种在负载变换时驱动混合动力汽车的方法，包括第一混合动力汽车轴(101)在加速度反向时用第一转矩进行加载，以及第二混合动力汽车轴(103)在加速度反向时用第二转矩进行加载，第二转矩的作用方向与第一转矩的作用方向相反。
文档编号B60W30/20GK102131686SQ200980133532
公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月10日 优先权日2008年8月29日
发明者A·马斯, B·克洛茨, J-W·法尔肯施泰因, M·福格尔格桑, M·赫尔曼 申请人:罗伯特.博世有限公司