专利名称：用于运行具有混合驱动装置的汽车的方法和装置的制作方法
用于运行具有混合驱动装置的汽车的方法和装置
背景技术：
本发明涉及一种用于运行具有混合动力驱动装置的汽车的方法，其用第一设计成 内燃机的驱动单元和第二驱动单元，优选是一个电动机来驱动，其中第一和第二驱动单元 单个地或者一起用于驱动混合动力汽车，以及涉及一种实施这方法的装置大力地开发混合动力汽车，其中使用不同的驱动装置用于驱动任务。各个马达可 以在混合动力驱动装置中不同地共同工作。它们或者同时地或者只有一个驱动单元作用于 要被运动的汽车。驱动单元的协调通过一个马达控制装置进行，后者取决于汽车的运行条 件和司机的驱动愿望，通过接通和断开不同的驱动单元来决定。本
发明内容
本发明的任务是提供一种用于运行具有混合动力驱动装置的汽车的方法，其中司 机了解到接通和断开不同驱动单元的信息。在将以前没有利用的驱动单元接通到已经处于运行中的驱动单元时进行的一种 给司机的触觉反馈的优点在于司机简单地得到有关驱动单元运行的信息，但仍然注意通 常的行驶情况。司机可以快速而简单地了解到何时使另外的驱动装置接通用于产生转矩。 因此对于司机来说通过汽车提供了 一种扩展的检查。司机得到一种特别快的触觉反馈，如果这种触觉反馈通过用于输入司机的愿望转 矩的驾驶踏板进行的话。司机的附加信息可以取消。驾驶踏板因此有两项任务，一个是将司机的速度愿望传输给马达控制装置，另一 个是驾驶踏板作为信息源那样工作。司机用其脚感觉到，第二驱动单元被接通了。这个消 息可以例如通过驾驶踏板的振动来进行。在一种有利的设计方案中触觉反馈通过驾驶踏板的踏板行程中的压力点来进行。 在操纵驾驶踏板时司机感觉到一个阻力，这个阻力干扰了在操纵驾驶踏板时正常的，例如 线性的运动过程。按此方式司机得到所希望的有关接通另一个驱动单元的信息。压力点可以由马达控制装置，取决于混合动力汽车的运行数据，例如像电动机电 池的充电状况，转矩要求以及司机愿望转矩来计算出。取决于这些数据压力点是可变的。借 助于这种可变的压力点司机得到了以下信息何时起接通内燃机或者说电动机。也考虑到 一些情况内燃机被强制起动，即使司机的愿望并不要求它，但电动机电池功率的降低要求 这样，以便能够继续保持过去达到的行驶功率，或者保证行驶能力。在本发明的一种改进设计方案中踏板行程通过至少一个压力点分成两个范围，它 们的区别在于以驾驶踏板抵抗司机的阻力。因此驾驶踏板在一个范围里，例如汽车只用一 个电动机驱动的范围里，比起在渡过压力点之后更轻快，该压力点发出接通内燃发动机的 信号。在这第二范围里驾驶踏板更难于运动，这意味着，司机必须花更多的力以踩踏驾驶踏 板。马达控制装置在内燃机运行时放弃压力点，如果不能根据一种运行策略使第二驱 动单元接通的话。在应用一个电动机作为第二驱动单元时这例如发生在电池充电状况太低 的时候，因此电动机不能用来提高总功率。在低温时电动机的电池也并不是这样功率强的。如果根据电池状态，不能用电动机实现一种纯电行驶的话，同样也这样。
驱动单元的接通有利地用光学的和/或声学的方法显示。光学的和/或声学的信 号提高了司机信息的容量和安全性。在本发明的另一种改进设计方案中，具有混合动力驱动装置的汽车用第一设计成 内燃机的驱动单元和第二驱动单元，优选是一个电动机来驱动，其中第一和第二驱动单元 单个地或者一起用于驱动汽车，在一种用于使混合动力汽车运行的装置中有这样的设施， 它们在将以前没有利用的驱动单元接通到已经处于运行中的驱动单元时，给司机输出一个 触觉反馈。通过这种措施司机了解到有关驱动单元接通和断开的信息。如果触觉反馈通过 一个输入司机愿望转矩的驾驶踏板进行，那么这种信息进行得特别快。驾驶踏板有利地通过在踏板行程中的一个压力点输出触觉反馈。如果压力点由一 种在踏板行程中的阻力来形成，那么反馈就特别简单。在另一个设计方案中，行驶踏板的踏 板行程通过压力点分成两个范围，它们的区别在于行驶踏板的阻力。本发明可以有许多实施形式。其中之一应该按照附图详细加以说明。所示为
图1在用电动机运行并接通内燃机时的功率-时间曲线；图2在用内燃机运行并接通电动机时的功率-时间曲线；图3行驶踏板的触觉特性的实现方法；图4汽车混合驱动装置的实施形式。在以下的例子中内燃机和电动机被看作为汽车的动力装置。混合驱动装置的特性应该根据图1详细加以说明。首先进行用电动机的运行。在 此表示了转矩要求M或总功率P㈣与时间t的关系曲线。一个平行于时间轴线t的虚线1 表示了电动机的最大功率。实线曲线2描述了司机愿望转矩，汽车司机通过操纵加速踏板 输入这愿望转矩。在司机愿望转矩的实线曲线2附近的虚线曲线3表示了电动机的实际转 矩。如由图1可见，首先只是通过电动机产生司机愿望转矩。电动机的实际转矩变化 等同于司机愿望转矩。电动机的按司机愿望的动作时间是很快的，这是因为两个曲线2和 3相互靠得很近。在司机愿望转矩与表示了电动机最大功率的虚线1的交点处是压力点 4。这个压力点4通过一个马达控制仪产生，后者用于探测通过加速踏板表示的司机愿望转 矩。因为在这个位置上电动机的功率就不足以满足司机愿望，因此马达控制仪必须接通内 燃发动机。由此司机了解到压力点4的信息，马达控制仪将这输出给加速踏板。在图1这 通过实线5表示了内燃发动机的接通。司机在压力点4的位置上感觉到一个阻力作为这样的信息内燃发动机现在被接 通以便实现总功率PgM这总功率大于电动机的最大功率。如果对于司机来说，当前的转矩 在电动机的最大功率高度中够了的话，如图1所示，或者说用其要求留在压力点4之下或者 高度上，那就纯电继续行驶。在一种纯电继续行驶时，电池功率当然随时间逐渐地降低，这决定了电动机功率 也降低，这表示于部段6中。因此马达控制仪的运行策略规定了 在一个规定的时间段之 后，在这时间段里只是通过电动机进行汽车的驱动，而内燃发动机被强制起动(图7)，以便 补偿电动机最大功率的降低，并且能够相应地保持司机愿望转矩。图2同样也表示了功率-时间曲线，其中汽车用内燃发动机行驶。这里也是用实线曲线2表示司机愿望，而内燃发动机的当前转矩用虚线曲线3表示。内燃发动机的最大 功率用实线水平线8表示。表示了司机愿望转矩的曲线2和表示了内燃发动机的实际转矩的曲线3开始时近 似相同。在这种状态下司机只是慢慢地踏下加速踏板，而且内燃发动机可以良好地满足司 机愿望转矩的要求。
但如果司机更快速地操作加速踏板，那么内燃发动机可以提供实际转矩，相对于 司机愿望转矩来说并不是所希望的大小。曲线2和曲线3由于内燃发动机的惯性而相互分 离开。在很快踏下加速踏板时内燃发动机可能跟不上。马达控制仪将电动机在范围9里接 通，用于不稳定平衡，一直到内燃发动机的实际转矩又近似于司机愿望转矩为止。通过压力点10马达控制仪通知司机，其接通电动机。如果司机愿望转矩达到了内燃发动机的最大功率，那么通过另一个压力点11给 司机发出信号接通电动机用于产生附加转矩，以便满足司机愿望，这用第二条实线12来 表示。如果司机愿望转矩保持在压力点11之下，那么纯粹借助于内燃发动机继续行驶。由图3可见用于触觉的行驶踏板特性的不同的实现方法。在此表示了力Fs■与踏 板行程Ss■的关系曲线，这力对于使加速踏板运动来说是必须的。图a)表示了在传统的汽 车中加速踏板的关系。在所选的实例中，在力Fs■和用此力经过的行程Ss■之间有一种线 性关系，这意味着，当力不变时总是经过同样的行程。在图b)中表示了一个压力点4，它取决于可用的马达转矩或总功率是可以移动 的。在实线曲线的第一部段13'和第三个部段13"‘里一个不变的力用于一个规定的踏 板行程，这个力小于在传统的汽车时的(虚线)。在第二部段13"里必须有一个相对大的 力用于一个短的踏板行程。这个点对司机来说作为压力点4并给他发出信号；按已经叙述 过的样式和方式接通一个动力装置。在踏板行程的哪个位置上设置这个压力点4，取决于 马达控制仪的运行策略并以此是可变的。如果压力点4先经过了，那么踏板又可以在部段 13〃 ‘里更轻快地运动。图c)表示了另一种可能性。在规定的第一部段14'里，对于某个行程Ss■必须 的力Fs■呈线性。在接着的部段14"里，必须有一个比在第一部段14'里更大的力用于行 程。这可以通过加速踏板的活动性简单地进行调整。在第一部段14'里加速踏板是容易活 动，而在第二部段14"里则难于活动。从容易活动到难于活动的过渡点就是压力点4。图d)表示了另一个实例，其中踏板的可活动性分布在三个部段里。随着力Fsets的 升高在第一部段15'里经过了某一个行程Sset&。在第二部段15〃里必须用一个较大的力 克服一小段行程Ss■，而在第三个部段15"‘里用于克服行程Ss■的力Fs■又变小，而且 与在第一部段15'里时数量级相同。三个不同的力F踏板必须要施加在图e)的三个部段里。最小的力F踏板在第一部段 16'里必须用于克服相对长的踏板行程Sset&。相反最大的力Fs■用于在部段16"里的相 对短的行程Ss·，这个力表示出压力点4的特性。一个力Fsets,其数值位于在部段16'和 16"里所描述的力之间，被用于在部段16"‘里。尤其是在这种实施形式中也可以实现两 个压力点，它们例如在第一压力点上表示了电动机的不稳定平衡，而在在第二压力点上表 示了电动机与内燃机接通，正如联系图2所描述过的那样。在图f)的三个部段里同样也必须为克服三个踏板行程路段S踏板而施加不同的力Fset&。在第一部段17'里力与行程Ss■成非线性。为了克服经过行程路段，必须首先略大 地加上力Fsets，然后略小地加上力F踏板。在部段17"里必须有一个恒定高度的力F踏板，以 便经过一个短的行程Ssets。类似于部段17'，在部段17"‘里必须有不同的力Fs■，以便 经过所希望的踏板行程Sset&。在图3b至3f中的水平箭头表示了电动机的电池功率，它可以对应于箭头在行驶 期间多重地变化，因此压力点4相应地移动。图4表示了一种汽车混合驱动装置的可能的实施形式，用这装置可以实施开头所 述的方法。这种混合驱动装置作为第一动力装置具有一个内燃发动机20内燃发动机20通 过一个传动系21与一个变速器22相连。变速器22又驱动一个差动装置23，后者在车桥 24上与车轮25连接，因此由内燃发动机20所加的功率被传到车轮25上。
作为第二动力装置在所述的实例中是一个电动机26。电动机26具有一个自身的 传动系27，通过这传动系它与变速器22连接。变速器22把由电动机26提供的功率通过差 动装置23和车轮轴24传递到车轮25上。内燃发动机20的控制和调节通过马达控制装置进行，而电动机26的控制和调节 则通过电动机控制仪29进行。马达控制仪28和电动机控制仪29与一个行驶踏板电子装 置30通信。后者与行驶踏板31连接。行驶踏板电子装置30将这由马达控制仪28和电动 机控制仪29输出的信号通过一个包含在其内的电-机转换器32转变成机械状态，如行驶 踏板31的压力点和活动性。
权利要求
用于运行具有混合动力驱动装置的汽车的方法，这种汽车用第一设计成内燃机的驱动单元和第二驱动单元，优选是电动机来驱动，其中第一驱动单元和第二驱动单元单个地或者一起用于驱动汽车，其特征在于，在将以前没有利用的驱动单元(20，26)接通于运行中的驱动单元(20，26)时，给司机进行触觉反馈。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，触觉反馈通过行驶踏板(31)进行，通过这行 驶踏板输入司机愿望转矩。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，触觉反馈通过行驶踏板(31的踏板行程(S 踏板)中的压力点(4，10，11)进行。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，压力点(4，10，11)通过踏板行程(Ssets)中 的阻力形成。
5.按权利要求3或者4之一所述的方法，其特征在于，压力点(4，10，11)根据混合动力 汽车的运行数据来计算。
6.按权利要求3至5中之一所述的方法，压力点(4，10，11)根据于司机愿望转矩来计笪弁。
7.按权利要求3所述的方法，其特征在于，踏板行程(Ssets)通过至少一个压力点(4) 分成两个范围(14'，14")，它们的区别在于行驶踏板(31)的阻力。
8.按权利要求3所述的方法，其特征在于，如果不可能根据运行策略接通第二驱动单 元(26)，那么在第一驱动单元(20)运行时就取消压力点(4)。
9.按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，光学和/或声学地指示出驱动单元 (20，26)的接通。
10.用于使具有混合动力驱动装置的汽车运行的装置，这种汽车用第一设计成内燃机 的驱动单元和第二驱动单元，优选是电动机来驱动，其中第一驱动单元和第二驱动单元单 个地或者一起用于驱动汽车，其特征在于，设有设施(31)，它们在将以前没有利用的驱动单 元(20，26)接通于运行中的驱动单元(20，26)时，给司机输出触觉反馈。
11.按权利要求10所述的装置，其特征在于，触觉反馈通过输入司机愿望转矩的行驶 踏板(31)来进行。
12.按权利要求11所述的装置，其特征在于，行驶踏板(31)通过踏板行程(Ssets)中的 压力点(4，10，11)输出触觉反馈。
13.按权利要求12所述的装置，其特征在于，行驶踏板通过踏板行程(Ssets)中的阻力 形成压力点(4，10，11)。
14.按权利要求12所述的装置，其特征在于，行驶踏板(31)的踏板行程(Ssets)通过压 力点(10，11)分成两个范围(14'，14")，它们的区别在于行驶踏板(31)的阻力。
全文摘要
本发明涉及一种用于驱动混合动力汽车的方法，这种汽车用第一设计成内燃机的驱动单元和第二驱动单元，优先是电动机来驱动，其中第一和第二驱动单元单个地或者一起用于驱动汽车。在这种驱动混合动力汽车的方法中，司机了解到接通不同驱动单元的信息，其中在将以前没有利用过的驱动单元接通于运行中的驱动单元时，进行一种给司机的触觉反馈。
文档编号B60K26/02GK101965285SQ200880127933
公开日2011年2月2日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年3月10日
发明者E·布罗克, H·普里卡茨, M·甘斯温德, R·洛克 申请人:罗伯特.博世有限公司