专利名称：混合动力车辆前桥总成和后桥总成之间扭矩分配方法
技术领域：
本发明涉及混合动力车辆前桥总成和后桥总成之间扭矩的分配方法。本发明尤其旨在优化这些总成之间扭矩的分配，但仍限制车辆的动力消耗。本发明在包括机械上彼此独立的前桥总成和后桥总成的混合动力车辆领域内有特别有利的应用。
背景技术：
人们知道，混合动力车辆包括一个保证前桥总成牵引的热力发动机，该发动机在机械上与前电机相联系。该交流发电机/电动机型的电机尤其允许车辆电池组的再充电和热力发动机的起动。在寿命的某些情况下，该机器甚至可以参与车辆的牵引。这些车辆同样包括一个通过减速机和啮合装置例如，爪形离合器，保证后桥总成 牵引的电机。与传统的4x4车辆相反，前桥总成牵引和后桥总成牵引在机械上是彼此独立的。前电机和后电机借助于电网连接到高压电池组。该高压电池组借助于直流/直流转换器与低压车上电网相联系。制动调节系统一般安装在车轮上，该系统允许避免车轮被锁死和必要时重新建立车辆的轨迹。在车辆正常寿命的一个阶段上，总设定扭矩值特别是根据加速器踏板踏下程度和车辆的速度计算的。接着，该总设定扭矩由发动机计算机转变为前设定扭矩和后设定扭矩。前桥总成和后桥总成之间的要求扭矩基本上是均匀分配的(模式4x4)，当激活制动系统时这是特别有意义的，因为它允许迅速地修改施加在车轮上的扭矩，以便重新建立车辆的轨迹。但是，这种运行模式在吸取保证后桥总成牵引的机器所连接的高压电池组能量上有缺点。此外，所有扭矩都由前桥总成传递的驾驶模式对限制车辆动力消耗有意义。但是，这样一种驾驶模式在制动调节系统激活的情况下不能很好进行适应车辆轨迹的重新建立，因为任何扭矩都不通过后桥总成施加。
发明内容
本发明从这个事实出发，提出一种方法，允许利用混合动力车辆的四个驱动轮而不需要吸取高压电池组的能量。为此，发动机组(当道路黏附力较好而且制动调节系统不起作用时)从就机动性4X4而言最优的扭矩分配比(例如，约60%分配给前桥，而40%分配给后桥)，转向就机动性而言退化的但允许限制电池组能量吸取的扭矩分配比。因而，本发明涉及一种在混合动力车辆前桥总成和后桥总成之间的扭矩分配方法，包括 热力发动机，用来保证车辆一个总成的牵引， 后电机，用来保证车辆另一个总成的牵引，
其特征在于，司机所要求的扭矩最初按照前桥总成和后桥总成之间第一扭矩分配比分配， 在不激活制动调节功能的情况下经过的距离越长，行走所要求扭矩分配比越从第一扭矩分配比向第二扭矩分配比转变，在第二扭矩分配比下与热力发动机相联系的总成比在第一分配比时传递更多的扭矩。按照一种运行，第一扭矩分配比是就当在不激活制动调节功能的情况下经过的距离为零时可观察到的机动性而言最优的分配比。按照一个运行，该最优扭矩分配比 施加在与热力发动机相联系的总成上的扭矩在要求扭矩的40和70%之间，最好60%，和
施加在另一个总成上的扭矩在要求扭矩的10和60%之间，最好40%， 总扭矩(Cglob)这些部分的百分数总和为100%。按照一种运行，第二扭矩分配比是就机动性而言所谓“退化”的分配比，其中全部要求扭矩都由与热力发动机相联系的总成传递。按照一种运行，在一个实施例中，当车辆经过1500米时到达“退化”扭矩分配比。按照一种运行，利用该扭矩分配比之间的对应关系建立的曲线图，逐渐从第一分配比转向第二分配比，以便在不激活制动系统情况下根据经过的距离进行适应。按照一种运行，检测到制动调节功能起动时，重新转向第一扭矩分配比。按照一种运行，扭矩分配比逐渐转向第一扭矩分配比是按照一个可做参数的梯度进行的。按照一种运行，该梯度例如，是每秒的百分数。
参照附图阅读以下的描述将能更好地理解本发明。这些附图只是作为举例说明而给出的，而决非限制本发明。附图中图I :示意地描绘实行按照本发明的方法的混合动力车辆；图2 :表现扭矩在图I的车辆前桥总成和后桥总成之间分配在不激活制动调节系统的情况下按照本发明的方法运行时随着经过的距离而演变的时间曲线图。 在各附图之间相同的零件保持相同的引用号。
具体实施例方式图I表示实行按照本发明的方法的混合动力车辆1，包括机械上彼此独立的前桥总成2和后桥总成3。传统的发动机推进器组5保证车辆前桥总成2的牵引。更准确地说，该组5包括热力发动机7借助于传统的离合器10，例如，干垫片或湿垫片离合器与手动控制变速箱8相联系。该变速箱8借助于桥的下降(descente de pont)(未示出)连接到前桥总成2。在一个方案中，发动机推进器组5可以包括自动变速箱8。此外，电机11在机械上与热力发动机7相关。该机器11保证车辆电池组的再充电，发动机7的起动和必要时提供扭矩，进行前桥总成2的牵引(推进模式)。
在温度非常低，前电机11不能保证该功能的情况下，起动器13用来起动发动机7。必要时，空气调节系统14在机械上连接发动机7和前电机11。另外，电机15保证车辆后桥总成3的牵引。为此，该电机15借助于离合器16和减速装置17连接到后桥总成3。离合器16，例如，采取爪形离合器的形式，然而减速装置17是单速比的，虽然在一个方案中可以有几个速比。两个电机11和15彼此之间借助于电网连接。更准确地说，电机11和15借助于逆变器21连接到高压电池组19，在电动机模式下运行时，该逆变器可以对电池组19的直流电压进行斩波，以便向电机11和15供电。当这些电机11和15在发电机模式下运行时，为了对电池组19进行再充电，逆变器21能够把机器11和15产生的交流电压变换为直流电压，施加在电池组19的端子上。电池组19连接到直流/直流转换器20，把电池组19的高压直流电压转变为起动器13可接受的电压并通过低压电池组22连接到车辆的车上电网24。
车辆I最好配备传统的ESP或ABS型制动调节系统25，它允许在紧急制动时管理制动载荷，以便保证车辆轨迹的控制和/或避免车轮被锁死。计算机28控制车辆不同的机构，以便特别是把司机所要求的扭矩Cglob在前桥总成2 (扭矩Ccns_av)和后桥总成3 (扭矩Ccns_ar)之间进行分配。司机所要求的扭矩Cglob特别是根据加速器踏板31踏下程度和车辆I速度计算的。图2表示前桥总成2和后桥总成3之间扭矩分配Cglob随着时间的演变、在制动系统不干预情况下随着经过的距离D的演变，和制动系统25状态E (在状态0下该系统25不起作用；但在状态I下系统25有效)的演变。人们注意到，制动系统25向计算机28发送有关其激活状态的数据E，然而经过的距离D通过一个与一个车轮联系的距离传感器29送回计算机28。在瞬间to，在调节系统25不激活的情况下经过的距离D为零，而总扭矩Cglob基本上按照扭矩分配比rl均匀地分布在车辆前桥总成2和后桥总成3之间。该分配比rl之所以称为“最优”，是因为它就机动性而言是最优的。在一个实施例中，在最优扭矩分配比rl下，总扭矩Cglob的60%施加在车辆的前桥总成2上，而总扭矩Cglob的40%施加在车辆的后桥总成3上。在时刻to和tl之间，制动系统25处于状态E = 0，并因而不起作用。人们发觉，在这个时期，在不激活制动系统情况下经过的距离D越长，扭矩分配比R越是向所谓“退化，扭矩分配比r2演变，其中传递给前桥总成2的扭矩越比初始的扭矩分配比rl大。在退化分配比r2中，最好整个扭矩Cglob都由车辆的前桥总成2传递。待适配的前/后扭矩分配比R与制动控制系统25不激活情况下经过的距离D之间的对应关系借助于集成在计算机28中的曲线图C进行适应。在一个实施例中，在距离为
米时对应于施加在前桥总成2上的总扭矩Cglob的百分数为[60，70，100，100] %。施加在后桥总成3上的扭矩Cglob百分数显然等于100%减去施加在前桥总成2上的百分数。换句话说，起动(D = Om时)，60%的扭矩分配比施加于前桥，而40%施加于后桥，接着当在控制系统25不激活的情况下车辆经过D = 500m时，人们把70%的分配比施加于前桥，30%施加于后桥,如此类推,直至D = 1500m,整个扭矩Cglob都施加于前桥，而没有任何扭矩施加于后桥。
在瞬间tl，制动调节系统25激活，这时把分配比R变为最优分配比rl，以便能够补偿车辆的轨迹，并把不激活制动系统情况下经过的距离D初始化为O。分配比R最好按照一个以每秒百分数表示的扭矩参数梯度G(参见虚线)逐渐转为最优分配比rl。在一个实施例中，该梯度G为20% /S。在瞬间t2，该调节系统25被禁止，使得扭矩分配比R逐渐从最优分配比rl变回退化分配比r2。在分配比R在tl和t2之间从先前的退化分配比r2按照梯度G变为最优分配比rl情况下，在逐渐向分配比r2退化(见虚线曲线)之前，可以等待分配比R在瞬间t3达到最优分配比rl。在制动调节系统25由司机或计算机28使之“掉电”情况下，就是说，当在临界制动情况下系统25不再实现其主要制动控制功能时，经过的距离D保持距离零，因为否则该调节系统25被重新置为“上电”时车辆便具有“退化”扭矩分配比r2。“掉电”状态与“上电”状态相反，上电状态表示调节系统25在时刻to和t2之间， 在临界制动的情况下保证其制动控制功能。当由司机选定的驾驶模式是模式4x4以外的其他模式，例如，诸如全部扭矩都由前桥总成2传递的“热力”模式或者全部扭矩都由车辆后桥总成3传递的“全电”模式时，同样进行在不激活扭矩的情况下经过的距离D保持距离零。
权利要求
1.一种在混合动力车辆(I)的前桥总成(2)和后桥总成(3)之间扭矩分配的方法，包括 热力发动机(7)用来保证车辆一个总成(2)的牵引， 后电机(15)，用来保证车辆的另一个总成(3)的牵引， 其特征在于，司机所要求的扭矩(Cglob)最初按照前桥总成(2)和后桥总成(3)之间的第一扭矩分配比(rl)分配， 在不激活制动调节功能(E)的情况下，经过的距离(D)越长，要求扭矩分配比(R)从扭矩第一分配比(rl)向扭矩第二分配比(r2)改变越多，在第二分配比下由与热力发动机(7)相连的总成(2)传递的扭矩比在第一分配比(rl)下的大。
2.按照权利要求I的方法，其特征在于，第一扭矩分配比(rl)为当在不激活制动调节功能情况下经过的距离(D)为零时可观察到的机动性而言是最优的分配比。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，在最优扭矩分配比(rl)下 施加在与热力发动机(X)相连的总成(2)上的扭矩是在要求扭矩(Cglob)的40和70%之间，最好60%，和 施加在另一个总成(3)上的扭矩在要求扭矩的10和60%之间，最好40%， 总扭矩(Cglob)的这些部分的百分数的总和为100%。
4.按照权利要求I至3中一项的方法，其特征在于，第二扭矩分配比(r2)就机动性而言是所谓“退化”分配比，在该分配比下整个要求扭矩(Cglob)都由与热力发动机(7)相连的总成⑵传递。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于，在一个实施例中，当车辆经过1500米时，便到达退化扭矩分配比。
6.按照权利要求I至5中一项的方法，其特征在于，利用在根据制动系统(25)不激活情况下经过的距离(D)进行适应的扭矩分配比(R)之间对应关系建立的曲线图，从第一分配比(rl)逐渐转到第二分配比(r2)。
7.按照权利要求I至6中一项的方法，其特征在于，一旦检测到制动调节功能的起动(E = I)时，便转向扭矩的第一分配比(rl)。
8.按照权利要求7的方法，其特征在于，扭矩分配比(R)逐渐转向第一扭矩分配比(rl)，是按照可配置的梯度(G)进行的。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述梯度(G)例如，是每秒20%。
全文摘要
本发明基本上涉及扭矩在混合动力车辆(1)前桥总成(2)和后桥总成(3)之间分配的方法。按照本发明，在不激活制动调节功能(E)的情况下经过的距离(D)越长，行走所要求的扭矩(Cglob)分配比(R)从就机动性而言最优第一扭矩分配比(r1)向退化的第二扭矩分配比(r2)转移越多，在第二分配比下与热力发动机(7)相联系的总成(2)比在第一分配比(r1)时传递更多的扭矩。
文档编号B60K23/08GK102781707SQ201080062675
公开日2012年11月14日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年1月28日
发明者R·阿巴尼 申请人:标致·雪铁龙汽车公司