操控液压机的操控装置和操控方法与流程

本发明涉及操控动力总成的液压机的操控装置以及操控所述液压机的操控方法。

背景技术：

机动车辆的动力总成的变速箱包括齿轮和轴承，因此需要在行驶过程中保持润滑。

手动变速箱的差动齿圈浸在油中并且在变速箱中喷油以便为变速箱齿轮之间的接触润滑。槽回收沿壁流动的油以便将油带到变速箱的不同轴承。

对于自动变速箱，一些具有机械油泵，所述机械油泵通过变速箱转换器的旋转来驱动，该转换器通过内燃机的旋转来驱动。

还存在用于变速箱的电动油泵。这些电动油泵被操控成具有固定的旋转速度，以便简化操控并且优化泵的能量效率。根据与效率相关的优化旋转速度来实施旋转速度的选择。

已知专利文件FR2862365A1描述了一种包括电动油泵的动力总成。该电动油泵包括电动机，通过监视内燃机的转速来操控所述电动机的转速以便在换挡时增加润滑。

需指出在电动油泵转速的描述中，泵的电机轴的旋转速度被定义成例如为每分钟的转数。

混合动力车辆布置有内燃机和牵引电机，所述牵引电机能够使车辆全电动运行。内燃机因而停止。对这种动力总成不可能使用机械油泵，因为机械油泵是由内燃机驱动的并且因此在全电动行驶时不运行。因而由于变速箱无润滑地运行而存在轴承卡住的风险。实际上，即使在全电动行驶时，前轮在车辆移动时旋转，差速器和变速箱的输出轴转动。因此，即使在全电动行驶时变速箱也需要润滑。

因此对混合动力车辆使用电动油泵是必须的。在专利申请FR2862365A1的情况下，该操控方法并不适用，因为泵的转速仅仅根据内燃机的转速信息来操控。这种解决方案不能够考虑混合动力车辆的不同行驶模式。

此外，当车辆处于全电动模式时以不变速度运行的电动油泵是容易听见的，内燃机的噪声不覆盖泵的噪声。

最后，由泵产生的噪声可被乘客感受到并且具有听觉危害。此外，电动泵的运行不能够符合为车厢建立的声音标准。

在现有技术中，还已知专利文件US20110166727A1描述了一种用于操控混合动力机动车辆动力总成的电动泵的操控装置。内燃机的运行状态被监视，并且用于控制油泵的运行转速的控制部件将油泵操控成具有取决于内燃机运行状态的转速。当内燃机处于停止状态时，油泵被操控成具有减小的转速。

然而，根据内燃机转速数据来控制油泵转速是存在问题的，因为在全电动行驶时在内燃机关闭的情况下润滑需求可能较大。

根据该发明，对于电动油泵的操控需要监视动力总成的所有构件的状态，尤其是内燃机转速、变速箱配置以及电动机转速，以操控泵的旋转速度。这要求复杂的计算逻辑，所述计算逻辑考虑由每个部件生成的噪声等级和对于每个行驶情况的润滑需求。

因此，存在改善电动油泵操控的需求以简化对于电动油泵的运行转速的控制并且防止感受到泵的运行噪声，同时确保足够的润滑等级。

技术实现要素：

更确切地，本发明涉及一种用于操控机动车辆动力总成的液压机的操控装置，所述操控装置包括用于控制所述液压机的运行转速的控制部件。

根据本发明，所述操控装置还包括：

-用于估算所述车辆的实际速度的部件，

-用于根据所述车辆的实际速度来计算所述液压机的运行转速的至少一个上极限的部件，

-并且所述控制部件通过所述上极限来为所述液压机的运行转速限界。

根据变型，所述上极限根据所述车辆的实际速度来变化并且分别具有以下关系，所述上极限等于10^{(Vit/(k)+log(S0))}，其中：

-Vit表示车辆的实际速度，

-k表示所述液压机的运行转速的允许变化系数，

-S0表示所述液压机的最小运行转速。

根据变型，所述操控装置包括用于确定所述液压机的优化效率范围的部件，以使所述控制部件将所述液压机的运行转速操控在所述效率范围中或者在所述效率范围超出所述上极限时操控到所述上极限。

根据变型，所述操控装置包括用于监视所述动力总成的内燃机的转动运行状态或停止状态的监视部件，并且还根据所述内燃机的运行状态来计算所述上极限。

根据变型，根据来自所述车辆的辅助制动装置的测量值来估算所述车辆的实际速度。

根据变型，用于估算所述液压机的运行转速的上极限的部件为控制所述车辆的变速箱的控制计算机、控制所述车辆的内燃机的控制计算机、或监测动力总成的监测计算机。

根据变型，所述操控装置包括还用于计算所述液压机的运行转速的下极限的部件，所述下极限根据所述动力总成的运行数据来变化，并且所述操控部件通过所述下极限和所述上极限来为所述液压机的运行转速限界。

本发明提供了一种机动车辆，所述机动车辆包括用于操控液压机的操控装置，所述操控装置符合其中一个上述变型。

本发明还提供了一种用于操控机动车辆动力总成的液压机的操控方法，所述操控方法由所述操控装置来实施。

根据本发明，所述方法包括以下步骤：

-通过具有第一值的上极限来限制所述液压机的运行转速，

-检测对于所述车辆的实际速度的变化控制，

-通过具有第二值的上极限来限制所述液压机的运行转速，根据所述车辆的实际速度的变化来计算所述第二值。

根据变型，所述方法还包括：

-检测对于所述动力总成的内燃机的用于所述内燃机启动或停止操作的控制，

-通过具有第三值的上极限来限制所述液压机的转速，根据所述车辆实际速度和对于所述内燃机的控制来计算所述第三值。

由于本发明，对于液压机的操控适配于通过车辆移动生成的隐蔽噪声。车厢的声学效果因而被改善并且能够减少车辆隔音装备的使用。对于与车辆移动相关的隐蔽噪声的考虑能够简化最大运行转速的确定。

此外，当车辆速度较小时，液压机转速被限制以便防止被乘客感受到。

附图说明

通过阅读下文仅作为非限制性示例给出的本发明实施例的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：

-图1示出了混合动力车辆动力总成的示意图并且示出了操控电动油泵的操控装置。

-图2的曲线图示出了根据实际速度来确定所述油泵的运行转速的上极限的确定规则。

-图3的曲线图示出了根据运行极限和优化效率范围来控制所述泵的运行转速的控制规则。

-图4示出了用于控制所述运行转速的油泵操控方法。

-图5示出了用于计算所述油泵的运行转速极限的油泵操控方法。

具体实施方式

优选地，本发明应用于包括两个牵引发动机的混合动力车辆。混合动力总成使用电动油泵来润滑传动系的机械部件，所述机械部件在行驶时受到摩擦。本发明能够减小由乘客感受的电动油泵运行噪声。

本发明还应用于任何类型的液压机，例如液压发动机的油泵或内燃机的油泵。本发明应用于混合动力总成以及传统动力总成。

图1示出了液压混合动力总成，所述液压混合动力总成包括与车轮前桥连接的内燃机5以及与车轮后桥连接的牵引电机6。所述动力总成还包括装备有电动油泵1的变速箱2。电动油泵1包括电动机，所述电动机的转子的旋转产生油的流动。变速箱旋转越快，轴承和齿轮系的润滑需求越高。该润滑防止机械零件被卡住。

此外，所述动力总成包括监测计算机3，所述监测计算机负责执行用于控制所述动力总成的装备的控制功能，所述装备尤其为内燃机5、电机6、变速箱2以及未在附图上示出的其它装备(例如发电机、电压转换器等)。监测计算机3执行称为能量策略的功能，该功能用于根据驾驶员的操控指令和行驶条件来操控内燃机5和电机6的速度和转矩。这些功能被存储在与监测计算机3相关联的存储器中。

更确切地，油泵1通过控制转子的运行转速来操控。所述油泵的转速独立于内燃机5的转速和电机6的转速，因为该油泵布置有固有的驱动电机。已知电动油泵的噪声等级根据该电动油泵的电动机的旋转速度而增加。由分贝A表示的该噪声基本根据以下关系变化：噪声变化＝20*log(油泵的转子转速)。

还已知车辆内部的隐蔽噪声取决于所述车辆以及在所述车辆上采用的隔音等级。速度增加大约70km/h，隐蔽噪声等级增加大约+10分贝A。该隐蔽噪声一方面源自车辆的车身和车窗上的空气噪声以及另一方面源自车辆滚动元件的噪声、包括车轮的后桥和前桥、轮毂轴承和横向传动系。

操控油泵的操控装置旨在利用通过车辆移动生成的隐蔽噪声来适配对于油泵1的运行转速的控制并且通过该隐蔽噪声来覆盖该油泵的运行噪声。

此外，内燃机5生成隐蔽噪声。然而，在全电动行驶模式下，内燃机5熄灭，这不能够覆盖油泵1的运行噪声。

所述操控装置因而被配置用于根据车辆的实际速度以及内燃机1的运行状态(取决于该内燃机处于转动状态还是停止状态)来适配油泵1的运行转速。

操控电动油泵1的操控装置包括控制油泵1的运行转速的控制部件。所述控制部件为执行油泵的操控功能的计算机，所述功能被存储在与所述计算机相关联的存储器中。在该实施例中，所述操控装置为变速箱2的计算机。

在动力总成的中央操控架构的变型中，控制部件为监测计算机3，所述监测计算机执行操控所述动力总成的主要操控功能。

在对于内燃机的电动油泵的变型中，控制部件为内燃机1的控制计算机，所述控制计算机执行专用于内燃机部件的特定操控功能。

另外，操控电动油泵1的操控装置包括用于估算实际速度的部件以及用于根据车辆的实际速度来计算油泵1的运行转速的至少一个极限的部件。用于估算车辆的实际速度的部件可为监测计算机，所述监测计算机从速度传感器接收车辆实际速度的测量值，所述速度传感器例如为车辆的辅助制动装置4的传感器。

油泵的运行转速极限由变速箱计算机根据车辆的实际速度数据来计算。油泵的运行极限为运行转速的上极限和下极限。上极限由最大允许噪声约束。下极限由变速箱2的机械零件的润滑需求约束。

此外，根据表示内燃机5的转动运行状态和停止运行状态的数据来计算上极限。运行状态数据由控制内燃机1的控制计算机或由监测计算机3提供。

更确切地，图2示出了电动泵1的运行转速的上极限的变化，根据车辆的实际速度来计算所述上极限。用于计算上极限Rmax的计算功能根据与车辆的移动相关联的隐蔽噪声的变化来确定电动油泵的可允许的转速变化，隐蔽噪声的变化经由车辆的实际速度的变化数据来确定。因为隐蔽噪声随着车辆的实际速度成比例增加，根据对于车辆的实际速度的估算来计算转速上极限。

因此，在一个实施例中，运行转速的上极限根据车辆的实际速度来变化并且分别具有以下关系，Rmax＝10^{(Vit/(k)+log(S0))}，其中：

-Rmax表示泵的运行转速的上极限，

-Vit表示车辆的实际速度，

-K表示泵的运行转速的允许变化系数，

-S0表示油泵的最小运行转速，对应于在车辆低速行驶时变速箱所需的最小润滑转速。

在优选的计算示例中，k基本等于140，表示车辆实际速度增大70km/h的范围使可允许噪声(以分贝A表示)增大10分贝A。因此油泵的运行转速的上极限随着实际速度成比例增加，以便在车辆速度每增加70km/h时允许该油泵的噪声增加10分贝A。对于油泵的操控因此适配于由车辆移动生成的隐蔽噪声。

当内燃机处于停止状态(通常处于车辆速度小于70km/h的低速)时，运行转速上极限的值符合上述关系。在该行驶情况下，车辆处于全电动行驶模式。

例如，当内燃机5停止时，在车厢中可接受的声音上极限为48分贝A。

当车辆以内燃机5进入转动运行状态的某一速度行驶时，隐蔽噪声增加大约10分贝A并且能够使电动油泵1的运行转速增大。为此，所述操控装置包括监视内燃机5的转动运行状态的监视部件，所述监视部件一体化在变速箱2的控制功能中。在该行驶情况中，对于上极限的计算还根据内燃机的运行状态来变化并且符合以下关系：Rmax＝10^{(Vit/(k)+log(S0))}+10^{(0.5+log(S0))}，该计算的后一部分对应于由于内燃机5的开始运行造成的可允许的噪声部分。

图3示出了对于电动油泵1的运行转速Rp的控制，上极限Rmax和下极限Rmin根据车辆的实际速度来变化。此外，电动油泵3的具有优化效率的运行范围Pr由变速箱2的控制计算机存储并且已知。

下极限Rmin确定最小运行转速以确保对于变速箱2的零件的润滑处于良好状态。下极限Rmin根据车辆速度来变化。下极限Rmin的变化规则可被存储在与变速箱2的计算机相关联的存储器中或监测计算机3的存储器中。

同样，电动油泵3的具有优化效率的运行范围Pr可被存储在与变速箱2的计算机相关联的存储器中或监测计算机3的存储器中。

因此，对于油泵1的运行转速的控制Rp由上极限Rmax和下极限Rmin来限界。并且，在行驶时控制Rp被操控成最接近于优化效率范围Pr同时遵循上极限和下极限。对于转速Rp的控制是由变速箱计算机根据行驶条件来执行的多个计算功能的结果。

上极限Rmax的快速动态增加对应于内燃机5在例如在70km/h时的启动事件。该瞬间表征为内燃机5的运行状态数据的改变(从内燃机停止状态切换到内燃机转动状态)。内燃机5的启动时刻可不同于70km/h并且取决于行驶条件和存储于监测计算机3的能量策略。

图4示出了操控电动油泵的运行转速的操控方法。在初始步骤40中，机动车辆处于停止状态。对于油泵运行转速的控制Rp由第一功能来计算，所述第一功能确保对于流畅行驶情况的最小润滑。该转速是第一转速计算功能的结果。

在步骤41中，机动车辆处于低速行驶状态。车辆的能量策略功能将动力总成配置成全电动行驶模式。内燃机5处于停止状态。电机6确保车辆的牵引。对于油泵1的运行转速的控制Rp由第二功能来计算，所述第二功能确保在当前行驶情况下的流畅行驶状况的最小润滑。涉及到下极限Rmin。油泵1的运行转速根据车辆的实际速度来变化并且由上极限Rmax来限定，上极限Rmax根据速度来变化。在内燃机5处于停止状态时保持由第二功能来计算对于运行转速的控制Rp。

事件410对应于内燃机5的启动，该启动引起油泵1的运行转速计算模式的变化。在步骤42中，对于泵的运行转速的控制Rp由第三功能来计算，所述第三功能考虑内燃机5的运行并且允许油泵1的转速由于较大的隐蔽噪声而增加。油泵1的运行转速根据车辆的实际速度来变化并且由上极限Rmax来限制，上极限Rmax根据速度来变化。在内燃机5处于转动状态时保持由第三功能来计算对于转速的控制Rp。

事件420对应于内燃机的停止并且促使返回到步骤41。未示出的其它类型的事件可促使执行对于运行转速的控制Rp的其它计算步骤。

图5示出了操控油泵的操控方法。在步骤50中，操控油泵的操控装置将油泵的运行转速限制为第一值。根据车辆速度来计算该值。

在步骤51中，驾驶员通过操控指令使车辆的实际速度变化。根据辅助制动装置的测量值，监测计算机3接收实际速度的变化，该变化被传递到操控油泵的操控装置以确定油泵的运行转速的上极限Rmax。

在步骤52中，操控油泵的操控装置将油泵的运行转速限制为第二值，根据速度变化来计算所述第二值。

另外，该方法还包括检测对于动力总成的内燃机5的用于所述内燃机启动或停止操作的控制，以及将油泵的转速限制为第三值，根据车辆的速度变化和对于内燃机的控制来计算所述第三值。

计算和控制动力总成以用于实施操控油泵的操控方法的功能由存储在回路中的信息程序来执行，所述回路一体化在动力总成的可编程存储器中，所述可编程存储器为可录的或不可擦除的。通常涉及为动力总成的监视器，所述监视器包括与可编程存储器相关联的具有微处理器的计算装置或用于控制装备的特定计算机。

本发明能够操控动力总成的液压机，以使由于车辆速度增加而引起的隐蔽噪声的增加能够允许液压机转速的增加。该操控装置改善了车厢位置处的车辆声音效果和对于动力总成的装备的润滑操作。