专利名称：为混合动力车的离合器寻找滑点的方法
技术领域：
本发明涉及一种为混合动力车的离合器寻找滑点的方法。所谓离合器的滑点就 是离合器处于离合器的两个片开始彼此相对滑动来传输扭矩的位置。
背景技术：
本发明尤其要达到的目的是在该热力发动机关机时找到该滑点。本发明用于采用热能和电能两种能源的混合动力车领域，采用混合的能源是为了 在保证牵引的同时优化能量效率，因而减少耗油量且减轻污染。这种车能通过独立通过带 内燃发动机或通过电力装置的牵引而行驶。本发明尤其优选用于这样的混合动力车领域，综合采用了电力牵引系确保车的一 个桥的牵引，且热力牵引系确保车的另一个桥的牵引。热力牵引系包括内燃发动机和连接车轮的变速器。离合器一方面连接所述热力发 动机，另一方面连接该变速器的第一轴，该变速器的第二轴通过下桥连接车轮。此外，由可 控起动器构成的独立于该热力发动机的起动系统可连接于该热力发动机以确保起动。电力牵引系由通过减速器连接于车轮的电力装置构成，该电力装置连接于能量存 储装置，例如大电量电池，在该电力装置处于发动机工作模式时它可提供电能，而在处于发 电机模式时它作为储能器。在该车的使用过程中，相应于滑点的离合器位置尤其是根据片的磨损和该离合器 的使用状态而改变的。因而需要创造出离合器滑点的寻找方法以调整离合器位置与传输扭 矩之间的传输关系，以通过离合器控制传输的扭矩。该作用的目标是在起动和改变传动比 时，可靠且保持一致性地获得离合器提供的传输扭矩。已知有一种适于混合动力车的滑点寻找方法，包括通过离合器与热力发动机并联 连接的电机。这种方法可通过探测电力装置的转速来探测该滑点，如图1所示，该方法在每 次车辆起动时实施，在热力发动机起动且在驾驶员改变变速器的传动比之前实施。更准确地说，图1在其上部示出热力发动机的转速WMTH和电力装置的转速WMEL 沿时间的变化曲线，且在其下部示出离合器的位置Pemb沿时间的变化曲线。位置PO相应 于离合器的打开位置，而位置PF相应于离合器的闭合位置。在第一阶段A，离合器打开到最大，热力发动机起动，转速WMTH调节至预定值Kl。在阶段B，一旦转速WMTH稳定且传动比为空档，离合器缓慢闭合以向电力装置传 输小扭矩，因而造成电力装置的转速上升。在阶段C开始时，在tl的瞬间，探测到大于校准阈值的变量增量AWMEL，该位置被 记忆为离合器的致动位置，且将其推定为离合器的动点位置PP。这种策略的优点在于简单，但是它给带后桥电力牵引的混合动力车带来了问题。 事实上，由于这种结构，在热力发动机转动时不再能使其处于停止的离合器打开且变速器 为空档的有效状态，因为车辆的起动是由处于车辆后部的电力装置实施的。因而对于带电力牵引后桥的混合动力结构，需要找寻其它车辆构成的找寻滑点的CN 102144109 A
说明书
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方法。
发明内容
本发明满足这种需要，并提供一种方法，在该方法中可通过测量在离合器逐渐闭 合且车辆处于电模式行驶时变速器的第一轴加速度的变化推算离合器滑点。更准确地说，在本发明的方法中，该车在电模式下起动和行驶，离合器处于打开且 变速器处于空档，即死点。在该方法的整个持续时间中热力发动机关机，且变速器处于空 档。由于该车的速度和该变速器的内部摩擦，前轮的旋转驱动该变速器的第一轴的转 速非零。一旦该第一轴的转速大于一个校准阈值，就计算并存储该加速度作为相关值。然后进行被控制状态的离合器闭合，以便向该变速器的第一轴传递离合器扭矩且 因而干扰该转速的变化。当探测到第一轴的加速度相对于相关加速度的变化大于第二校准阈值时，记录该 离合器的致动器的位置以推算该离合器的滑点。因而本发明可在车辆的整个寿命周期中测定连接系统的滑点，尤其是在每个纯电 动行驶阶段。我们将其称为电行驶阶段是因为通常在城市驾驶时产生，汽车以小于阈值速 度行驶。因而，本发明涉及一种为混合动力车寻找滑点的方法，该车装有确保车的一桥牵 引的热力牵引系，和确保车的另一桥牵引的电力牵引系，一该热力牵引系包括内燃发动机、连接于车轮的变速器和离合器，该离合器一方 面连接于所述热力发动机，另一方面连接于该变速器的第一轴，一该电力牵引系主要包括连接于车轮的电力装置，其特征在于，一在该车起动时，电力装置被致动以确保该车的牵引，该热力发动机关机，该离合 器打开，且该变速器处于空档，一测量并且存储所述第一轴的加速度作为相关值，且控制逐渐闭合该离合器，且一当探测到该变速器的第一轴的加速度变化大于一阈值时，该加速度变化等于所 测定的第一轴的加速度与该相关值之间的变化，存储该离合器的位置以推算该滑点的位置。根据一种实施方式，该加速度变化的阈值被校准，且例如等于0. 5m. s_2。根据一种实施方式，当探测到该变速器的第一轴的转速大于一阈值时，测量并计 算该加速度相关值。根据一种实施方式，该转速阈值被校准，且例如等于500转/分钟。根据一种实施方式，在该离合器的叉的同心挡块处测量该离合器的位置。根据一种实施方式，一旦该滑点的位置被存储，就再次打开离合器。根据一种实施方式，该加速度变化的阈值基本上相应于该滑点的位置。根据一种实施方式，该热力牵引系确保车的前桥的牵引，而电力牵引系确保车的 后桥的牵引。本发明还涉及可以实施根据本发明的寻找滑点的方法的混合动力车。
通过对下述结合附图的描述，可以更好的理解本发明，这些附图是作为例子给出 的，对本发明没有限定性。附图如下图1 (已进行过描述)根据现有技术的在实施寻找滑点的方法时，车辆部件参数随 时间的变化图；图2示意性地示出可实施本发明的方法的根据本发明的带后桥电力牵引的混合 动力车；图3是根据本发明的在实施寻找滑点的方法时，车辆部件参数随时间的变化图。在不同附图中同样的构件使用了同样的附图标记。
具体实施例方式图2示出根据本发明的混合动力车1，该车装有确保车的前桥3. 1牵引的热力牵引 系2，和确保车的后桥3. 2牵引的电力牵引系4。车轮统一采用附图标记5。热力牵引系2主要包括汽油、柴油机或其它装有惯性飞轮的内燃发动机7和以人 工控制、自动或其它方式连接于车轮5的N倍变速比的变速器8。离合器10 —方面连接于所述热力发动机7，另一方面连接于该变速器8的第一轴。 该离合器10可以是干式、湿式或其它类型的离合器。该变速器8的第二轴通过下桥(未画 出)连接于车轮5。此外，该发动机7的独立的起动系统13通过连接系统14连接于所述发动机7，以 确保发动机的起动。该起动系统13可由可控起动器构成，可控启动器由小型电子装置或其 它装置构成；而连接系统14可由皮带系统构成。电力牵引系4主要由通过减速器组件19连接于车轮5的电力装置17构成。此外， 该电力装置17与能量存储装置20例如大电量电池相连，以在该装置17处于发动机模式时 提供电能而在该装置17处于发电机模式时存储电能。每个部件7，8，10，13，17，20 被一台计算机 7. 1,8. 1,10. 1,13. 1,17. 1 和 20. 1 控
制，每台计算机本身被控地连接于一台独立计算机且被该独立计算机监控，所述管理计算 机23做出决策并且同步不同部件7，8，10，13，17，20的动作，以响应驾驶员的意愿。该计算机23根据车辆的寿命和状态情况控制热力牵引系2和电力牵引系4，确定 行驶模式，协调各种暂态阶段并选择不同部件的作用点，以优化碳氢燃料的消耗和减轻污
^fe ο因而，当车辆的速度小于阈值速度时，计算机23控制部件7，8，10，13，17，20，以使 该车处于电力操作模式。而在车辆的速度大于该速度阈值时，计算机23控制部件7，8，10， 13,17,20以热力模式工作。在刹车时产生的能源进行回收的阶段，该计算机尤其要确保该 装置17处于发电机模式，以将动能转化为电能并存储于能量存储装置20中。图3由上至下示出表示车1的速度V (每小时的英里数km/h)随时间的变化，变速 器8的变速比R随时间的变化，变速器8的第一轴的转速WAP (每分钟的转数tr/min)随时 间的变化，以及离合器10的位置(以毫米计)随时间的变化，相应于离合器10的打开位置 的距离P0，相应于离合器10的闭合位置的距离PF。在第一阶段A'，车1起动并以纯电动模式行驶，即电力装置17作用且热力发动机7关机。离合器10打开且该变速器8处于空档。需要注意的是，在该找寻滑点的方法的步 骤A'到步骤D'中，该发动机7 —直保持关机且变速器8 —直处于空档。由于车的速度V和变速器8内部的摩擦，前轮5的旋转驱动该变速器8的第一轴 的转速不为零。事实上，尽管变速器8的第一轴和第二轴没有被差速锁连接，该变速器处于 空档，前桥的旋转以及变速器8的第二轴的旋转仍会驱动变速器8的第一轴旋转，这是变速 器8不同啮合比之间内部的摩擦所致。阶段B'紧随阶段A'。但是，在阶段B'的末端的t' 1瞬时，当计算机23探测 到变速器8的第一轴的转速WAP大于第一校准阈值K' 1时，计算机23计算并存储该第一 轴的加速度作为相关加速度。该第一阈值K' 1尤其取决于所使用的变速器8的类型和离合器10的类型。在一 个例子中，对于采用了干式离合器10以及半自动的变速器的车1来说，第一阈值K' 1等于 500转/分钟。该第一阈值K' 1例如在马达工作台上测定或在模拟器上测定。当计算机23探测到该转速大于阈值K' 1且存储了该第一轴的加速度时，就进入 了阶段C'，在该阶段计算机23控制离合器10逐渐闭合，以使扭矩通过离合器10传输给变 速器8的第一轴，因而干扰它的转速WAP变化。在阶段C'的末端的t' 2瞬时，当计算机23探测到第一轴的加速度变化AWAP/ At相应于所测定的第一轴的加速度与相关加速度之间的变化大于第二校准阈值K' 2时， 存储离合器的致动器的位置以推算离合器10的滑点PP。此处，所探测到的第二阈值K' 2基本上相应于滑点PP的位置，即当计算机23探 测到加速度的变化达到该第二阈值K' 2时，计算机23知晓离合器10基本上处于滑点PP 的位置。作为变型，第二阈值K' 2相应于滑点的远离位置PP，由此计算机23从理论上可 找到该滑点PP的位置，例如从离合器10的第一轴加速度的变化/位置图上。相应于滑点PP的第二阈值K‘ 2显然取决于所使用的变速器8的类型和离合器10 的类型。例如，对于采用了干式离合器10以及半自动的变速器的车1来说，第二阈值K' 2 等于0.5m. s_2。第二阈值K' 2例如在马达工作台上测定或在模拟器上测定。例如可在被致动器移动的离合器叉的同心挡块处测量该离合器的位置。一旦滑点PP的位置被存储，就进入了阶段D'，在该阶段再次打开离合器10以结 束该方法。作为变型，热力牵引系2确保车的后桥的牵引；而电力牵引系确保车的前桥的牵 引。
权利要求
1.为混合动力车(1)寻找滑点的方法，该车装有确保车的一桥(3.1)牵引的热力牵引 系(2)，和确保车的另一桥(3. 2)牵引的电力牵引系(4)，一该热力牵引系⑵包括内燃发动机(7)、连接于车轮(5)的变速器⑶和离合器 (10)，该离合器一方面连接于所述热力发动机(7)，另一方面连接于该变速器(8)的第一 轴，一该电力牵引系(4)主要包括连接于车轮(5)的电力装置(17)，其特征在于，一在该车起动时，电力装置(17)被致动以确保该车的牵引，该热力发动机(7)关机，该 离合器(10)打开，且该变速器(8)处于空档，一测量并且存储所述第一轴的加速度作为相关值，且控制逐渐闭合该离合器(10)，且一当探测到该变速器(8)的第一轴的加速度变化(AWAP/At)大于一阈值(K' 2)时， 该加速度变化等于所测定的第一轴的加速度与该相关值之间的变化，存储该离合器的位置 以推算该滑点(PP)的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该加速度变化的阈值(K'2)被校准，且例 如等于0. 5m. s_2。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于当探测到该变速器(8)的第一轴的转 速(WAP)大于一阈值(K' 1)时，测量并计算该加速度相关值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于该转速阈值(K'1)被校准，且例如等于500转/分钟。
5.如权利要求1 4之一所述的方法，其特征在于在该离合器(10)的叉的同心挡块 处测量该离合器(10)的位置。
6.如权利要求1 5之一所述的方法，其特征在于一旦该滑点(PP)的位置被存储， 就再次打开离合器(10)。
7.如权利要求1 6之一所述的方法，其特征在于该加速度变化的阈值(K'2)基本 上相应于该滑点(PP)的位置。
8.如权利要求1 7之一所述的方法，其特征在于该热力牵引系(2)确保车的前桥 (3. 1)的牵引；而电力牵引系(4)确保车的后桥(3.2)的牵引。
全文摘要
本发明主要涉及为带后桥电力牵引的混合动力车(1)寻找滑点的方法，在该方法中，在该车起动时，电力装置(17)被致动以确保该车的牵引，该热力发动机(7)关机，该离合器(10)打开，且该变速器(8)处于空档。当该变速器(8)的第一轴的转速大于一阈值(K′1)时，测量并存储所述第一轴的加速度作为相关值，且控制逐渐闭合该离合器(10)。当探测到该变速器(8)的第一轴的加速度相应于该相关值的变化(ΔWAP/Δt)大于一阈值(K′2)时，存储该离合器(10)的位置以推算该滑点(PP)的位置。
文档编号F16D48/08GK102144109SQ200980134782
公开日2011年8月3日 申请日期2009年9月4日 优先权日2008年9月5日
发明者C·洛奈, G·罗克 申请人:标致·雪铁龙汽车公司