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CN106114498B - 用于运行动力传动系的方法和控制装置 - Google Patents

用于运行动力传动系的方法和控制装置 Download PDF

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CN106114498B CN201610265021.5A CN201610265021A CN106114498B CN 106114498 B CN106114498 B CN 106114498B CN 201610265021 A CN201610265021 A CN 201610265021A CN 106114498 B CN106114498 B CN 106114498B
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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的动力传动系(1)的方法，其中，所述动力传动系具有构造为内燃机(2)的第一驱动总成、构造为电机(3)的第二驱动总成、起动元件(6)和变速器(4)，起动元件(6)具有变矩器(6A)和跨接离合器(6B)，起动元件(6)连接在电机(3)和变速器(4)之间，电机(3)连接在内燃机(2)和起动元件(6)之间。当请求跨接离合器(6B)分离时，首先使起动元件(6)的跨接离合器(6B)打滑。当起动元件(6)的跨接离合器(6B)上的打滑达到极限值或者大于极限值时，接着为电机(3)预设定给定转速并且将电机(3)的转速调节到所述给定转速。本发明还涉及一种用于运行动力传动系的控制装置。

Description

用于运行动力传动系的方法和控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于运行动力传动系的方法。此外，本发明涉及一种用于运行动力传动系的控制装置。
背景技术
由DE 10 2006 018 057 A1已知一种用于运行机动车的并联式混合动力传动系的方法。这样的并联式混合动力传动系包括构造为内燃机的第一驱动总成、构造为电机的第二驱动总成、起动元件和变速器，其中，起动元件连接在电机和变速器之间并且电机连接在内燃机和起动元件之间。按照DE 10 2006 018 057 A1，起动元件指的是带有变矩器和跨接离合器的液力起动元件。为了在内燃机关停时使该内燃机脱开，在内燃机和电机之间连接分离离合器。如果在纯电动行驶中应当起动内燃机，则按照该现有技术建议，通过使连接在内燃机和电机之间的离合器至少部分地闭合来经由电机起动内燃机，其中，还使起动元件的跨接离合器打滑，以便部分地通过变矩器并且部分地通过起动元件的跨接离合器来输送由电机产生的力矩。通过起动元件的跨接离合器的打滑实现的是，通过电机起动内燃机不降低舒适性地以突然冲击的形式作用在动力传动系输出部上。为此，按照DE 10 2006 018057 A1在内燃机的整个起动过程期间通过电机的转速调节将起动元件的跨接离合器保持在打滑运行中。在此为起动元件、即起动元件的跨接离合器预设定转速差。
尽管通过由现有技术已知的方法已经能够实现通过电机舒适起动内燃机，但是存在这样的需求，即，在控制器方请求跨接离合器分离的情况下在更短的时间内并且以更高的舒适性能实现该跨接离合器分离。
发明内容
由此出发，本发明的任务是，提供一种用于运行动力传动系的方法和一种用于执行该方法的控制装置。该任务通过一种用于运行动力传动系的方法解决，其中，所述动力传动系具有构造为内燃机的第一驱动总成、构造为电机的第二驱动总成、起动元件和变速器，所述起动元件具有变矩器和跨接离合器，所述起动元件连接在电机和变速器之间，所述电机连接在内燃机和起动元件之间，并且当请求所述跨接离合器分离时，便使所述跨接离合器打滑并且为所述电机预设定给定转速，按照本发明，首先使起动元件的跨接离合器打滑，其中，当所述起动元件的跨接离合器上的打滑达到极限值或者大于极限值时，接着为电机预设定给定转速并且将所述电机的转速调节到所述给定转速。通过按照本发明的方法建议，首先使跨接离合器限定地打滑并且在此之后才为电机预设定给定转速并且将电机的转速调节到该给定转速。由此实现更快速且同时更舒适地分离起动元件的跨接离合器。
按照本发明的一种有利的扩展构型，当请求所述跨接离合器分离时，在控制器方为起动元件的跨接离合器预设定第一给定转速差水平，其中，所述第一给定转速差水平在数值上大于零。为此优选当请求跨接离合器分离时，发动机控制器在控制器方为跨接离合器预设定第一给定转速差水平，其中，起动元件控制器将给定转速差历程尤其是沿着斜坡预设定到第一给定转速差水平。由此在随后在电机上进行转速调节之前，可以特别有利地使跨接离合器打滑。
按照本发明的一种有利的扩展构型，当不再请求跨接离合器分离时，在控制器方为跨接离合器预设定第二给定转速差水平，其中，所述第二给定转速差水平在数值上小于第一给定转速差水平并且在数值上大于零或等于零。优选，起动元件控制器将给定转速差按照斜坡从第一给定转速差水平引导到第二给定转速差水平。由此可以特别有利地且舒适地结束跨接离合器的分离。
当跨接离合器上的打滑达到极限值或者超过极限值时，接着为电机预设定给定转速历程，其中，所述给定转速从电机的在达到或超过打滑极限值时的当前转速出发优选斜坡状地提高到与跨接离合器的第一给定转速差水平相关的转速，只要请求跨接离合器分离，所述转速就一直保持恒定，其中，当不再请求跨接离合器分离时，用于电机的给定转速从所述转速出发优选斜坡状地降低到与跨接离合器的第二给定转速差水平相关的转速。电机的所述转速调节是特别有利的。
按照一种有利的扩展构型，当在请求跨接离合器分离期间驾驶员期望力矩发生改变时，起动元件控制器使由跨接离合器传递的力矩跟踪驾驶员期望力矩。由此能够舒适地考虑变化的驾驶员期望力矩。通过使由跨接离合器传递的力矩跟踪驾驶员期望力矩、而不是对其再闭环控制，防止了例如在起动内燃机或关停内燃机时或者在内燃机上的缸关断时进入到动力传动系中的干扰对跨接离合器上的打滑产生影响。
按照本发明的一种有利的扩展构型，在请求跨接离合器分离期间根据驾驶员期望力矩求出变速器给定输入力矩，其中在跨接离合器打滑时这样地匹配由跨接离合器传递的力矩，使得由变矩器传递的力矩的通过跨接离合器打滑引起的提高被补偿。由此能够防止变速器输入力矩由于跨接离合器的打滑运行而不可靠地改变。
按照本发明的用于运行动力传动系的控制装置设有用于执行根据本发明的方法的单元。。
附图说明
优选的扩展构型由下面的说明书得出。本发明的实施例借助附图被详细阐述，但是不限于此。在此：
图1示出动力传动系的示意图；和
图2示出用于说明按照本发明的方法的时间图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于运行机动车的动力传动系的方法以及一种用于执行该方法的控制装置。
图1示意性地示出机动车的构造为并联式混合动力传动系的动力传动系1。该动力传动系1具有构造为内燃机2的第一驱动总成和构造为电机3的第二驱动总成，其中，在内燃机2和电机3之间连接有分离离合器5。此外，图1的动力传动系1包括变速器4和起动元件6，其中，所述起动元件6连接在电机3和变速器4之间。起动元件6指的是具有变矩器6A和与变矩器6A并联的跨接离合器6B的液力起动元件，其中，示出变矩器6A的泵轮6C和涡轮6D。
当利用图1的动力传动系纯电动行驶时，内燃机2典型地停止运转并且连接在内燃机2和电机3之间的分离离合器5完全打开。相反在不仅内燃机2而且电机3运转并且提供驱动力矩的混合动力运行时，连接在内燃机2和电机3之间的分离离合器5闭合。
内燃机2的运行由内燃机控制器开环控制或闭环控制并且变速器4的运行由变速器控制器开环控制或闭环控制。为了开环控制和/或闭环控制电机3的运行，典型地存在混合动力控制器。起动元件6由起动元件控制器开环控制或闭环控制。
起动元件控制器和变速器控制器典型地实施在一个共同的控制装置中，即在一个变速器控制装置中。混合动力控制器也可以是变速器控制装置的组成部分。发动机控制器典型地是一个单独的控制装置、即一个发动机控制装置的组成部分。发动机控制装置和变速器控制装置彼此交换数据。
在这样的并联式混合动力传动系的运行中出现这样的运行情况，在所述运行情况中在控制器方请求跨接离合器6B分离，例如当从纯电动行驶出发应当通过电机3起动内燃机2时，以便通过跨接离合器6B的该分离将内燃机2的起动设计得尽可能舒适。
如果请求跨接离合器6B分离，则按照本发明首先使起动元件6的跨接离合器6B打滑。
只有当起动元件6的跨接离合器6B上的打滑大于限定的极限值或者达到该限定的极限值时，才接着为电机3预设定给定转速并且通过转速调节将电机3调节到该给定转速。因此可以快速并且舒适地提供跨接离合器6B的在控制器方请求的分离。
在下文参照图2描述按照本发明的方法的其它细节，其中，图2关于时间t示出多条曲线历程7至18，即，利用曲线历程7至10示出力矩历程，利用曲线历程11至16示出转速历程并且利用曲线历程17和18示出状态信号。在图2中所示的曲线历程7至18在以下情况下出现，在该情况中为了从纯电动行驶出发起动内燃机2，在控制器方请求跨接离合器6B的分离，以便以尽可能高的舒适性设计内燃机2的起动。曲线历程7在此示出由起动元件6的跨接离合器6B传递的力矩。曲线历程8对应于驾驶员期望力矩的历程。曲线历程9表明变速器4的输入力矩的时间历程。曲线历程10显示由分离离合器5传递的力矩的历程。曲线历程11表明用于变矩器6A的涡轮6D的转速的时间历程。曲线历程12示出电机3的转速的时间历程。曲线历程14示出内燃机2的转速的时间历程。曲线历程13、15和16指的是控制器方的转速预设定值，即，曲线历程13指的是电机3的给定转速历程，曲线历程15指的是用于跨接离合器6B的给定转速差水平的控制器方的预设定值，并且曲线历程16、16a指的是跨接离合器6B的给定转速差历程。曲线历程18显示在控制器方对跨接离合器6B分离的请求，曲线历程17表明涉及所请求的分离的实现或者说生效的状态信号。
如已经说明的那样，图2对于如下情况表明按照本发明的方法的细节，对于该情况应当从纯电动行驶出发通过电机3起动内燃机2。
在时刻t1之前内燃机2停机，内燃机2的转速14因此在时刻t1之前为零。在内燃机2停机时，在时刻t1之前分离离合器5完全打开，从而该分离离合器按照曲线历程10不传递力矩。在时刻t1之前驾驶员期望力矩8仅仅由电机3提供，其中，在这里跨接离合器6B按照曲线历程7完全闭合。在时刻t1之前，电机3的转速12对应于变矩器6A的涡轮6D的转速11。在时刻t1之前驾驶员期望力矩提高，如从曲线历程8能得出的那样。驾驶员期望力矩的提高在此在图2中是这样的，使得其不能单独由电机3提供，从而据此请求起动内燃机2。电机3的最大力矩MEM-MAX在图2中用虚线绘出。为了起动内燃机2，在时刻t1请求跨接离合器6B分离，以便通过电机3特别舒适地起动内燃机2。图2的曲线历程18表明，在时刻t1请求跨接离合器6B分离，其中，跨接离合器6B分离的该请求保持被请求直到时刻t3为止并在时刻t3时才不再请求该分离。
为了现在快速且舒适地实现跨接离合器6B的被请求的分离，首先使起动元件6的跨接离合器6B在时刻t1和t2之间打滑，其中，然后才在时刻t2和t3之间为电机3预设定给定转速并且将电机3的转速在转速调节的意义上调节到给定转速。
当在时刻t1按照信号历程18请求跨接离合器6B分离时，在控制器方为起动元件6的跨接离合器6B预设定第一给定转速差水平，该第一给定转速差水平在数值上大于零。为此由发动机控制器在控制器方按照曲线历程15预设定用于起动元件6的跨接离合器6B的第一给定转速差水平，其中，起动元件控制器按照曲线历程16或16a将用于跨接离合器6B的给定转速差历程预设定到该第一给定转速差水平15。
这一点按照曲线历程16在时刻t1台阶式地实现，其中据此在这种情况下起动元件控制器将由发动机控制器台阶式预设定的第一给定转速差水平台阶式地转化为给定转速差历程16。
对此替代地，如从曲线历程16a可得出的那样，可能的是，起动元件控制器将由发动机控制器台阶式预设定的第一给定转速差水平这样地转化为给定转速差历程，使得用于起动元件6的跨接离合器6B的给定转速差被线性地沿着斜坡引导到第一给定转速差水平15。
通过经由发动机控制器在控制器方预设定第一给定转速差水平15并且通过经由起动元件控制器将该第一给定转速差水平15转化为给定转速差历程16或16a，能够在时刻t1和t2之间按照曲线历程11、12使电机3的转速与变矩器6A的涡轮转速分开，从而据此在起动元件6上、即在起动元件6的跨接离合器6B上形成打滑，该打滑对应于两个转速历程11、12之间的差。为此这样地降低跨接离合器6B的传递能力，使得在该跨接离合器上产生打滑。
在时刻t2确定，起动元件6的跨接离合器6B上的打滑达到极限值或者大于极限值。然后在时刻t2开始、亦即使跨接离合器6B打滑之后，为电机3预设定给定转速13，其中，电机3的转速12在转速调节的意义上被调节到该给定转速13。如可从信号历程17得出的那样，当在时刻t2跨接离合器6B上的转速差达到极限值或者超过极限值时，状态信号17改变，从而在时刻t1请求的跨接离合器6B的分离在时刻t2实现或者说有效。
按照图2，在时刻t2开始，首先台阶式提高电机3的给定转速13，即初始化到电机的在时刻t2当前的转速上。由此出发，电机3的给定转速13线性地或者斜坡状地提高并且接着保持恒定直到时刻t3。给定转速从电机3的时刻t2当前的转速出发斜坡状地提高到的转速与跨接离合器6B的第一给定转速差水平相关。
如可从曲线历程10得出的那样，在图2中在时刻t2和t3之间在使跨接离合器6B打滑之后并且在电机3的转速调节的限定的时间间隔之后，连接在内燃机2和电机3之间的离合器5的传递能力提高，以便通过电机3起动内燃机2，其中在这里按照与内燃机2的转速历程相应的曲线历程14拖动内燃机2。
如已经说明的那样，在图2中在时刻t1和t3之间请求跨接离合器6B分离，在时刻t3以及在时刻t3之后不再请求该分离。
从时刻t3开始，发动机控制器按照曲线历程15不再请求第一给定转速水平。
从时刻t3开始，在控制器方为起动元件6的跨接离合器6B预设定或请求第二给定转速差水平19，即由起动元件控制器。该第二给定转速差水平19在数值上小于第一给定转速差水平15，该第二给定转速差水平可以根据动力传动系或机动车的运行状态大于零或为零。第二给定转速差水平与动力传动系的当前运行状态和与期望的舒适性相关。在图2中，第二给定转速差水平19大于零，其中，起动元件控制器将给定转速差16线性地沿着斜坡从第一给定转速差水平15引导到第二给定转速差水平19，即在时刻t3和t4之间。在时刻t3和t4之间，按照曲线历程13也使电机3的给定转速线性地下降，其中，电机13的转速调节在时刻t4结束，并且按照信号历程17在时刻t4跨接离合器6B的分离结束并且不再有效。当不再请求跨接离合器6B分离时，在时刻t3开始将电机3的给定转速优选斜坡状地降低到与跨接离合器6B的第二给定转速差水平相关的转速。
据此，落在本发明意义中的是，当例如为了在并联式混合动力传动系中通过电机3起动内燃机2而请求跨接离合器6B分离时，首先使液力起动元件6的跨接离合器6B限定地打滑并且只有在此之后才在转速调节的意义上将电机3调节到给定转速。
优选当不再在控制器方请求跨接离合器6B分离时，到给定转速的转速调节仍对于限定的时间间隔、在图2中在时刻t3和t4之间维持，以便将跨接离合器6B上的打滑限定地并且受调节地引导到第二给定转速差水平。
当在请求分离期间驾驶员期望力矩8改变时，起动元件控制器使由跨接离合器6B传递的力矩跟踪驾驶员期望力矩，即，在开环控制的意义上、而不是在闭环控制的意义上。通过使由跨接离合器6B传递的力矩跟踪驾驶员期望力矩并且不被再闭环控制，由此防止例如在内燃机2起动时或停机时或者在内燃机2上的缸关断时进入到动力传动系中的干扰对跨接离合器6B上的打滑产生影响。
优选，在请求跨接离合器6B分离期间根据驾驶员期望力矩求出变速器给定输入力矩。由跨接离合器6B传递的力矩在跨接离合器6B打滑时被这样地匹配，使得通过跨接离合器6B的打滑引起的、由变矩器6A传递的力矩的提高被补偿，从而变速器实际输入力矩不大于变速器给定输入力矩。
此外，本发明涉及一种用于执行按照本发明的方法的控制装置。该控制装置包括硬件方面的单元和软件方面的单元，它们用于执行按照本发明的方法。数据接口属于硬件方面的单元，以便与参与执行该方法的组件、尤其是与起动元件6以及与电机3交换数据。此外，用于处理数据的处理器和用于存储数据的存储器属于硬件方面的单元。用于执行该方法的程序模块属于软件方面的单元。
按照本发明的控制装置尤其指的是变速器控制装置，在该变速器控制装置中实施起动元件控制器和变速器控制器和混合动力控制器。这样的变速器控制装置与发动机控制装置交换数据，其中，发动机控制装置尤其是将关于跨接离合器6B分离的控制器方的请求的状态信号18传递给变速器控制装置，以便开始执行按照本发明的方法。
附图标记
1 动力传动系
2 内燃机
3 电机
4 变速器
5 离合器
6 起动元件
6A 变矩器
6B 跨接离合器
6C 泵轮
6D 涡轮
7 曲线历程
8 曲线历程
9 曲线历程
10 曲线历程
11 曲线历程
12 曲线历程
13 曲线历程
14 曲线历程
15 曲线历程
16 曲线历程
17 曲线历程
18 曲线历程

Claims (12)

1.用于运行机动车的动力传动系(1)的方法，其中，所述动力传动系(1)具有构造为内燃机(2)的第一驱动总成、构造为电机(3)的第二驱动总成、起动元件(6)和变速器(4)，其中，所述起动元件(6)具有变矩器(6A)和跨接离合器(6B)，其中，所述起动元件(6)连接在电机(3)和变速器(4)之间，所述电机(3)连接在内燃机(2)和起动元件(6)之间，并且当请求所述跨接离合器(6B)分离时，便使所述跨接离合器(6B)打滑并且为所述电机(3)预设定给定转速，其特征在于，
首先使所述起动元件(6)的跨接离合器(6B)打滑；
当所述起动元件(6)的跨接离合器(6B)上的打滑达到极限值或者大于极限值时，接着为电机(3)预设定给定转速并且将所述电机(3)的转速调节到所述给定转速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当请求所述跨接离合器(6B)分离时，在控制器方为所述起动元件(6)的跨接离合器(6B)预设定第一给定转速差水平，其中，所述第一给定转速差水平在数值上大于零。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当请求所述跨接离合器(6B)分离时，发动机控制器在控制器方为所述起动元件(6)的跨接离合器(6B)预设定第一给定转速差水平，并且起动元件控制器将给定转速差历程预设定到第一给定转速差水平。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述起动元件控制器将给定转速差的斜坡状历程预设定到第一给定转速差水平。
5.根据权利要求2至4之一所述的方法，其特征在于，当不再请求所述跨接离合器(6B)分离时，在控制器方为所述起动元件(6)的跨接离合器(6B)预设定第二给定转速差水平，其中，所述第二给定转速差水平在数值上小于第一给定转速差水平并且在数值上大于零或等于零。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述起动元件控制器将给定转速差的斜坡状历程从第一给定转速差水平预设定到第二给定转速差水平。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述跨接离合器(6B)上的打滑达到极限值或者大于极限值时，接着为电机(3)预设定给定转速的这样的历程，使得所述给定转速从电机(3)的当前转速出发提高到与所述跨接离合器(6B)的第一给定转速差水平相关的转速，只要请求所述跨接离合器(6B)分离，所述转速就一直保持恒定，并且当不再请求所述跨接离合器(6B)分离时，用于电机(3)的给定转速从所述转速出发降低到与所述跨接离合器(6B)的第二给定转速差水平相关的转速。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述跨接离合器(6B)上的打滑达到极限值或者大于极限值时，接着为电机(3)预设定给定转速的这样的历程，使得所述给定转速从电机(3)的当前转速出发斜坡状地提高到与所述跨接离合器(6B)的第一给定转速差水平相关的转速。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当不再请求所述跨接离合器(6B)分离时，用于电机(3)的给定转速从所述转速出发斜坡状地降低到与所述跨接离合器(6B)的第二给定转速差水平相关的转速。
10.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，当在请求所述跨接离合器(6B)分离期间驾驶员期望力矩发生改变时，使由所述跨接离合器(6B)传递的力矩跟踪驾驶员期望力矩。
11.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在请求所述跨接离合器(6B)分离期间根据驾驶员期望力矩求出变速器给定输入力矩，并且在所述跨接离合器(6B)打滑时匹配由所述跨接离合器(6B)传递的力矩，使得由变矩器(6A)传递的力矩的通过跨接离合器(6B)打滑引起的提高被补偿。
12.用于运行动力传动系的控制装置，其特征在于，设有用于执行根据权利要求1至11之一所述的方法的单元。
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