用于混合动力驱动器的滑行运行的方法与流程

1.本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的用于机动车辆中的混合动力系统的滑行运行的方法以及一种控制设备和一种机动车辆。


背景技术：

2.机动车辆中的混合动力系统既具有内燃机又具有作为牵引机的电机。这种混合动力驱动器也称为混合动力电驱动器。电机和内燃机都可以单独地或共同地用于驱动车辆，因此都称为牵引机。在本技术中，将牵引电机（e-machine）布置在内燃机和变速器之间的系统称为p2混合动力系统，所述牵引电机分别具有至内燃机的离合器（k0）和至变速器的离合器（k1）。这种混合动力系统在图1中示例性地示出。本发明涉及p2混合动力系统的运行。位于内燃机和变速器之间的带有电机的组件有时也称为混合动力模块。
3.现代车辆中通常设置滑行运行以节省燃料消耗或能量消耗和排放。在滑行运行中——英文也称为“coasting”，传动系是断开的。这在p2混合动力系统中可以通过断开离合器k0或替代地断开离合器k1来进行。两种变体具有不同的优点和缺点。
4.在通过断开k0离合器来滑行运行的情况下，k1离合器保持闭合。电机通过离合器k1与变速器输入轴耦合并随其运行。
5.通过断开离合器k0（和闭合k1离合器）进行滑行运行的优点是通过避免转换离合器来获得快速的响应时间，例如在滑行运行和纯电动行驶之间转换时。可以放弃同步。通过k1离合器的闭合，在制动时也可以随时进行回收（通过电机来回收制动能量）。在启动内燃机时，混合动力模块和电机的旋转能量的利用导致内燃机的更快启动。
6.通过断开离合器k0和闭合离合器k1来进行滑行运行的缺点是由于混合动力模块中的摩擦导致传动系中的摩擦损耗增加，因为电机始终一起运行。通过断开离合器k1的k1滑行的优点是摩擦损耗相应较小。
7.已知的用于滑行运行的系统都被设定为两个离合器k1或k0之一。也就是说，对每次滑行运行都断开同一个离合器。


技术实现要素：

8.因此，本发明的任务是说明一种可以用于避免上述缺点的方法。
9.该任务通过根据权利要求1的用于运行机动车辆所用的混合动力传动系的方法以及通过根据权利要求8的用于执行根据本发明的方法的控制设备和根据权利要求9的机动车辆来解决。有利的扩展在从属权利要求加以说明。
10.根据本发明的用于运行机动车辆所用的混合动力传动系的方法，其中内燃机的从动轴可以通过第一离合器k0可松脱地与牵引电机的轴连接，并且所述牵引电机本身的轴可以通过至少一个第二离合器k1可松脱地与至少一个变速器输入轴连接，所述方法规定，为了切换到所述混合动力传动系的滑行运行，断开所述第一离合器k0或所述至少一个第二离合器k1，其中根据一个或多个状态参数决定是断开所述第一离合器k0还是断开所述至少一
个第二离合器k1。
11.在用于应用根据本发明的方法的混合动力传动系中，电机的轴可以直接或间接地通过离合器k0和k1可松脱地与所述内燃机的从动轴或所述变速器的输入轴连接。例如，如果这些轴同轴延伸并且这些轴直接通过离合器相互连接，则可以存在直接连接。然而，例如以下布置也是可以的，在所述布置中电机的轴平行于vm的从动轴布置。于是除了离合器k1或k0外，该连接也可以间接地通过皮带传动或齿轮级进行。
12.本发明还可用于具有双离合器变速器的混合动力传动系。在具有双离合器变速器的混合动力传动系的情况下，可以存在两个第二离合器k1和两个变速器输入轴，它们然后例如平行布置。在这种情况下，为了通过断开离合器k1进行滑行运行或其他运行，必须分别均等地断开两个第二离合器k1。也就是说，两个第二离合器k1都断开或将要断开。于是为了通过闭合第二离合器k1进行滑行运行或其他运行，两个第二离合器中的至少一个闭合。然而在其他实施方式中，通常仅存在一个第二离合器k1和一个变速器输入轴。
13.在本技术的范围内，涉及第二离合器k1的所有描述的措施应当类似地适用于具有单个第二离合器k1和单个变速器输入轴的实施例以及适用于使用具有两个变速器输入轴和两个第二离合器k1的双离合器变速器的实施。原则上，具有多于两个的第二离合器k1和变速器输入轴的实施方式也是可以想到的并且包括在本发明中。
14.因此根据本发明，为了所述滑行运行断开所述第一离合器k0或所述至少一个第二离合器k1，其中根据一个或多个状态参数来决定断开哪个离合器。
15.根据本发明的滑行运行的一种可能的初始状态是车辆在第一运行模式中以速度（v）向前移动并且通过所述电机和/或所述内燃机驱动。在此通常闭合至少第二离合器（k1）或两个离合器（k1）和（k0）都闭合。然而，根据本发明的用于滑行运行的方法原则上也可以从车辆的静止不动开始，例如当所述车辆滑下斜坡时。这于是也可以从断开离合器k1的状态开始。
16.本发明基于以下知识：在某些状况下k1滑行（通过断开离合器k1的滑行）更有利。在其他状况下，k0滑行（通过断开离合器k0的滑行）更有利。因此根据本发明，依据状况使用离合器k0或离合器k1来执行滑行运行。
17.不同状况的特征在于一个或多个状态参数。优选在切换到滑行运行之前确定所述一个或多个状态参数（p）。
18.原则上，根据本发明的方法也可以从已经在进行的滑行运行开始。在确定了状态参数之后，例如也可以根据本发明的方法在k0滑行和k1滑行之间进行切换。因此可以优选地规定，连续地确定所述一个或多个状态参数。
19.所述一个或多个状态参数可以包括一个或多个车辆参数、环境参数、驾驶员参数和/或诊断参数。
20.车辆参数可以例如包括关于车辆速度、车辆质量或行驶模式的一个或多个信息。
21.环境参数可以包括关于车辆位置（即地点参数）、天气状态和/或行驶道路状态的一个或多个信息。
22.驾驶员参数例如包括关于车辆当前驾驶员的偏好的信息。例如，驾驶员偏好运动型还是节能型驾驶方式。
23.诊断参数例如可以说明两个离合器中的一个是否有故障并且例如不能再断开。在
这种情况下，可以基于诊断参数决定必须断开另一个离合器。因此，即使在此错误情况下仍然可以进行滑行运行作为故障安全选项。所述诊断参数例如由离合器控制设备识别。离合器控制器可以是混合动力模块控制器的一部分或传动系控制器的一部分。
24.根据本发明方法的优选扩展，为了决定应当断开哪个离合器以进行滑行运行，将所述一个或多个状态参数与一个或多个预给定阈值进行比较。
25.如果考虑多个状态参数，则可以对不同状态参数进行加权，由此能够做出统一的决定。
26.根据优选实施例，所述状态参数涉及瞬时车辆速度v。例如，可以将车辆速度与预定阈值进行比较。如果车辆速度低于所述阈值，则存在较低的速度，并且将断开离合器k0以进行滑行运行。如果车辆速度高于所述阈值，则断开离合器k1。在混合动力驱动器的情况下，低速通常意味着高比例的纯电动行驶，为此在每种情况下都必须断开k0。此外，低速还意味着在滑行运行、电动行驶和使用内燃机的混合行驶之间频繁切换，即快速的状态切换必须是可能的。
27.相反，在高速时，电动行驶的比例较低，并且状态切换的动态性不太重要，从而使用相对较低损耗的k1滑行是有意义的。
28.替代地或附加地，将车辆位置视为状态参数。如果车辆位于城内，例如在城市交通中，则优先选择k0滑行，因为通常以较低的速度行驶并且必要时也存在更频繁的状态切换。在长距离交通或城外和高速公路上，优先使用k1滑行，因为这里通常用更高的速度行驶。
29.在“零排放区”（即不允许排放的交通区）中使用k0滑行，因为根本不允许启动内燃机。也就是说，在这种区域中仅使用电动行驶和滑行。
30.例如，可以通过诸如gps的基于卫星的定位系统来确定车辆位置。
31.替代地或附加地，可以将行驶模式视为状态参数。例如，可以根据驾驶员的期望在车辆中选择eco（节能）模式。在这种情况下，优先使用k1滑行运行，因为在此过程中电机和混合动力模块不一起旋转，这导致摩擦损耗的降低。
32.相反，如果在车辆中选择了空调模式或性能模式（即，需要更高的驱动性能），则优选地选择k0滑行。例如，在性能模式下，驾驶员希望在状态切换时获得高动态性（即更短的响应时间）。于是优选使用k0滑行。
33.在空调模式下k0滑行也是优先的：如果机械式空调压缩机平行于电机地安装在混合动力模块上或混合动力模块内，则在k0滑行期间也可以从车辆质量驱动空调。
34.状态参数也可以涉及驾驶员参数。例如，在车辆中可以通过驾驶员识别功能识别特定的驾驶员。例如，该驾驶员可以对行驶运行具有特定偏好，类似于在固定选择的行驶模式中那样。如果识别出经济型驾驶员（即使是暂时的），则出于与上述针对eco模式描述的相同的原因优先选择k1滑行。否则优先选择k0滑行。与固定选择的行驶模式不同，特定驾驶员的偏好例如对于不同的道路类型或在城内和城外可能是不同的。于是，优选地为了决定在滑行运行中应当断开哪个离合器，除了驾驶员参数之外还可以考虑地点参数（环境参数）。
35.其他环境参数可以涉及行驶道路状态，所述行驶道路状态例如可以通过摩擦系数来表征。在行驶道路具有低摩擦系数（例如在冬季）时，在行驶道路潮湿或肮脏时，优先选择k0滑行。通过k0滑行最小化了转换离合器过程的数量。这是一个优势，因为转换离合器过程也意味着车轮处的力矩变化过程不均匀，在道路上的摩擦系数较低的情况下，这种不均匀
的力矩变化过程可能会导致车轮抓地力的损失。于是可以例如决定应当断开哪个离合器来用于滑行运行，其方式是将道路的摩擦系数与预给定阈值进行比较。如果摩擦系数低于所述阈值，则选择k0滑行。
36.另外的可能状态参数是车辆重量：在车辆具有较大质量的情况下，在下坡和平地中优先选择k0滑行，因为（性能）损失在此起较小的作用。在此，也可以将车辆重量例如与预给定阈值进行比较。
37.在具有p2混合动力传动系的机动车辆中的控制设备是本发明的另一独立方面，所述控制设备被设置为执行根据本发明的方法。所述控制设备例如可以是整个传动系的控制器或者是用于混合动力模块的单独的控制单元。具有根据本发明的控制设备的车辆是本发明的又一独立方面。
附图说明
38.下面基于附图进一步解释本发明。示意性地示出了：图1：机动车辆所用的用于执行根据本发明的方法的p2混合动力传动系；图2：示出根据第一实施变型的根据本发明的方法的流程的流程图；以及图3：具有p2混合动力传动系和用于执行根据本发明的方法的控制设备的机动车辆。
具体实施方式
39.根据本发明的方法可以用在根据图1的p2混合动力传动系（1）中。内燃机（10）通过离合器（k0）与牵引电机（11）连接。离合器（k0）布置在牵引电机（11）和变速器（12）之间。驱动力从变速器（12）通过差动齿轮（13）传递到车轴（14）和车轮（15）。
40.在根据本发明的方法的实施例（图2）中，车辆以速度v行驶。在滑行运行开始之前确定状态参数。基于所述状态参数决定应当断开离合器k1还是k0以进行滑行运行。在最后的步骤中，断开离合器k0或k1以开始滑行运行。
41.具有根据本发明的控制器的机动车辆在图3中示出。该车辆还包括根据图1的传动系（图3中未示出）。