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CN108136902B - 控制变速器特别是机动车辆的变速器的方法 - Google Patents

控制变速器特别是机动车辆的变速器的方法 Download PDF

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CN108136902B CN201680056104.1A CN201680056104A CN108136902B CN 108136902 B CN108136902 B CN 108136902B CN 201680056104 A CN201680056104 A CN 201680056104A CN 108136902 B CN108136902 B CN 108136902B
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Abstract

本发明主要涉及一种用于控制变速器特别是机动车辆(10)的变速器的方法，所述机动车辆包括：‑热力发动机(11)，通过变速器的链条(13)驱动所述车辆(10)的车轮(12)，以及‑占用所述热力发动机(11)扭矩的至少一个附件(14,15)，其特征在于，在具有高环境约束的工况下，所述方法包括：‑减载步骤，减载由所述至少一个附件(14,15)占用的扭矩的至少一部分，在该步骤之后可选地具有：‑补偿功率损失的步骤，通过增加所述附件(14,15)所消耗的功率来补偿所述附件(14,15)在所述减载步骤期间经受的功率损失。

Description

控制变速器特别是机动车辆的变速器的方法
技术领域
本发明涉及一种控制变速器的方法，特别是控制机动车辆的变速器的方法。
背景技术
具有通过变速器的链条驱动车轮的热力发动机的车辆是已知的，变速器的链条包括手动或自动类型的变速箱，例如自动变速箱(BVA)、自动机械变速箱(BVMP)或连续可变变速器(CVT)。
无论使用哪种类型的变速箱，当车辆在高环境约束的工况下运行时，例如在高热量或空气中的氧气含量较低的高海拔的情况下，热力发动机在转速较低的范围内不再能够提供驾驶员所需的扭矩，使得车辆失去其动力。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种用于控制变速器特别是机动车辆的变速器的方法来克服该缺陷，所述机动车辆包括：
-热力发动机，通过变速器的链条驱动所述车辆的车轮，以及
-占用(prélever)所述热力发动机的扭矩的至少一个附件，使得在具有高环境约束的工况下，所述方法包括：
-减载(délestage)步骤，减载由所述至少一个附件占用的扭矩的至少一部分，在该步骤之后可选地具有：
-补偿功率损失的步骤，通过增加所述附件所消耗的功率来补偿所述附件在所述减载步骤期间经受的功率损失。
因此，本发明允许为在具有高环境约束的工况下的车辆提供动力，同时向附件提供较大的功率以在不增加燃料消耗的情况下补偿转速较低时对扭矩进行减载带来的负面影响。换言之，本发明因此能够在高环境约束的情况下获得驾驶员所期望的扭矩，并且通过利用附件而获得的车辆的其他功能使驾驶员可以感觉到最少的不舒适感。
补偿步骤是可选的。如果需要时(例如，当电池电量放空(déchargé)时、当除雾操作启动时、当对空气调节的需求水平特别高时)，当期望提高尤其是空调或耗电的性能时，该步骤是十分有用的。除此之外，即使没有这种补偿，电气和制冷平衡也可以保持为可接受。
“较低的”转速应理解为小于或等于2500转/min，特别是小于或等于2000转/min，例如具有大约1600转/min的值。
根据实施例，当驾驶员所请求的扭矩大于用于确保牵引所述机动车辆的可用扭矩时，在转速较低的范围内实施减载步骤。
根据实施例，减载步骤包括减载由空调压缩机和/或交流发电机或交流发电机起动器占用的扭矩，优选地减载由交流发电机占用的扭矩。
根据实施例，在所述附件是交流发电机或交流发电机起动器的情况下，通过相对于参考电压提高调节电压来获得所述补偿功率损失的步骤。
根据实施例，在所述附件是空调压缩机的情况下，通过相对于参考排量提高所述空调压缩机的排量来获得所述补偿功率损失的步骤。
根据实施例，在分隔两个减载步骤的时间段的至少一部分期间执行所述补偿功率损失的步骤。
根据实施例，所述补偿功率损失的步骤的持续时间比所述至少一个附件的扭矩的所述减载步骤的持续时间长。
根据实施例，由以下工况中的至少一种来定义具有高环境约束的工况：高海拔下的行驶情况、非常低或非常高的温度下的行驶情况、电池电量放空的行驶情况、空调调节到最大的行驶情况或者电气辅助设备需要的电流较大的行驶情况。
根据实施例，具有高环境约束的工况尤其相对于以下阈值来定义：对于高温下的行驶情况，阈值约为35℃；或者对于低温下的行驶情况，阈值约为-10℃；或者对于高海拔下的行驶情况，阈值约为80kPa。
附图说明
通过阅读下面的描述并参照附图将更好地理解本发明。给出这些图是为了说明而非限制本发明。
图1是具有实施根据本发明的控制方法的具有自动变速器的链条的机动车辆的功能示意图；
图2是示出了在约20℃和55℃的运行环境温度下由发动机供应的扭矩和由连接到热力发动机的各个元件占用的扭矩随发动机转速变化的图；
图3是示出了在实施根据本发明的方法的情况下由发动机供应的扭矩和由连接到热力发动机的各个元件占用的扭矩随发动机转速变化的图；
图4示出了在实施根据本发明的方法的减载Act步骤和补偿步骤期间，电池的电量水平Soc关于车辆速度Vveh和发动机转速Wm变化的记录图。
具体实施方式
图1是机动车辆10的功能示意图，该机动车辆10包括通过例如自动类型的变速器的链条13驱动车轮12的热力发动机11。
在本说明书中，自动变速器的链条13对应于任何变速系统，其中传动比或变速比由计算机决定，并且在没有驾驶员的介入的情况下通过致动器根据传动比的变化而自动进行。作为自动变速器的链条13的传统示例，可以提及的是自动变速箱(BVA)、自动机械变速箱(BVMP)、无极变速器(variateur)或连续可变变速器(CVT)；其中，自动变速箱包括液力变矩器和被液压制动器锁定以实现各种变速比的行星齿轮系；自动机械变速箱包括传统但自动的离合器以及传统的机械变速箱，但是其换挡叉通过电力或液力致动；无极变速器包括湿式离合器；连续可变变速器包括通过链条连接的一组直径不同的皮带轮，从而允许获得无穷个变速比的值。在当前的情况下，优选地使用自动变速箱(BVA)。本发明也可以利用手动控制的变速箱来实施。
此外，发动机11通过安装在附件立面
Figure BDA0001608453860000041
中的皮带系统与附件配合，在这种情况下附件包括空调压缩机14、交流发电机15或者与电池16连接的交流发电机起动器。交流发电机起动器包括旋转可逆电机，其可以在发电机模式下运行以产生电力，或者在电动机模式下运行以确保热力发动机11的起动或重新起动。交流发电机起动器还可以在发动机模式下运行以在需要时向热力发动机11提供额外的动力。
该架构的各种元件由管理器17控制，管理器具有存储软件指令的存储器18，该软件指令用于实施将在下文更详细地描述的根据本发明的方法。
从图2中可以看出，在约20℃的环境温度下用于牵引的可用扭矩C1对应于表示在约20℃的温度下由发动机11产生的扭矩的曲线Cmot_20与对应于发动机11(通过附件以及由于自动变速箱的损失)的总占用的扭矩的曲线Cpre1_20之间的差值。
此外，在约55℃的环境温度下用于牵引的可用扭矩C2对应于表示在约55℃的温度下由发动机11产生的扭矩的曲线Cmot_55与对应于发动机11的总占用的扭矩的曲线Cpre1_55之间的差值。
可用扭矩C1和C2之间的差距在1000到2500转/min之间的转速较低的范围P1中是特别大的。
因此，当热力发动机11在对于较高的环境温度的该转速范围P1内运行并且驾驶员所请求的扭矩大于用于牵引车辆10的可用扭矩C2时，管理器17控制以减载由至少一个附件14,15占用的扭矩的至少一部分。减载根据所请求的扭矩来实施。因此，如果这足以达到所请求的扭矩，则可以仅减载一部分附件的扭矩；或者减载所有附件的扭矩，从而最大化地获得可能的牵引扭矩。
从图3中可以看出，交流发电机15和空调压缩机14同时且完全的减载允许获得可用扭矩C2'，在1000到2500转/min之间的范围P1内，该可用扭矩C2'是未进行减载所获得的扭矩的三倍(C2'为60N.m而C2为20N.m)。因此，本发明可以在较低转速的范围内为车辆10赋予动力。
为了补偿附件14,15在减载步骤期间所经受的功率损失，该方法然后包括通过为经受功率损失的一个或多个附件14,15增加所消耗的功率来进行补偿的步骤。因此，附件14,15所消耗的功率根据车辆10的工况被调整。
在此，在交流发电机15的情况下，通过相对于参考电压提高调节电压来增加所消耗的功率。例如，对于约为13.5V的参考电压，在补偿阶段期间提高调节电压以达到介于14.5V和15V之间的电压或更高。另外，功率补偿阶段的持续时间比减载的持续时间长。
在实施例中，对于产生2000瓦的交流发电机15，持续时间为2秒的减载产生4000J的亏空，其需要在分隔两次减载的持续时间内进行补偿。在对活动性(brio)要求严苛的周期中，该持续时间约为10秒。因此，需要在10秒内补偿缺失的这4000J(即按400J/秒进行补偿)，这对应于的车辆10所需的每秒400W的额外功率，其中交流发电机15通过提供2000W的功率来供应车载电网。
图4的记录图示出了当车辆的速度A1和发动机转速A2增加时，所产生的减载(由曲线A3的峰值表示)导致电池的电量水平A4降低，该电量水平通过交流发电机15在两次减载或两次加速之间供电的增加而被快速地补偿。一旦减载的请求减小，电量水平升高，使得交流发电机15的2000瓦的功率足以稳定电池16的电量水平。另外，观察到根据本发明的方法允许在测试的开始和结束之间对电池16进行再充电而不管重复的减载如何。
当然，本发明还可以实施为作用于不同于交流发电机15的附件(例如空调压缩机14)或者同时作用于两个附件。例如，可以改变压缩机14的排量，即在减载步骤期间减小排量，然后在损失的功率补偿步骤期间再增加排量，且在需要时增加到最大排量。
因此，管理器17允许控制电功率和冷却的变化以补偿先前的减载。
已经描述了本发明的实施方式，其针对由于在高外部温度下行驶而导致的高环境约束的行驶情况。更一般地说，对于在高海拔、非常低的温度或非常高的温度下的行驶情况、电池16电量放空的行驶情况、空调调节到最大的行驶情况、或者通过诸如电动风扇总成、加热的挡风玻璃或加热的方向盘的高功率辅助设备而需要的电流较大的行驶情况可以定义为高环境约束的工况。
每种工况都是根据阈值来定义的。只要相应的物理量(温度、海拔、空调调节水平、电流水平)不超过阈值，工况就被认为是正常工况。当物理量超过所考虑的阈值时，工况被认为是具有高环境约束的工况。
特别地，对于高温下的行驶，阈值例如约为35℃；对于低温下的行驶，阈值例如约为-10℃；或者对于高海拔下的行驶，大气压力的阈值约为80kPa。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆(10)的变速器的方法，所述机动车辆包括：
-热力发动机(11)，通过变速器的链条(13)驱动所述车辆(10)的车轮(12)，以及
-占用所述热力发动机(11)的扭矩的至少一个附件(14,15)，其特征在于，在具有高环境约束的工况下，所述方法包括：
-减载步骤，减载由所述至少一个附件(14,15)占用的扭矩的至少一部分，在该步骤之后可选地具有：
-补偿功率损失的步骤，通过增加所述附件(14,15)所消耗的功率来补偿所述附件(14,15)在所述减载步骤期间经受的功率损失，
其中由以下工况中的至少一种来定义具有高环境约束的工况：高海拔下的行驶情况、非常低或非常高的温度下的行驶情况、电池(16)电量放空的行驶情况、空调调节到最大的行驶情况或者电气辅助设备需要的电流较大的行驶情况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当驾驶员所请求的扭矩大于用于确保牵引所述机动车辆(10)的可用扭矩时，在1000到2500转/min之间的范围(P1)内实施减载步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，减载步骤包括减载由空调压缩机(14)和/或交流发电机(15)或交流发电机起动器占用的扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，减载步骤包括减载由交流发电机占用的扭矩。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述附件是交流发电机(15)或交流发电机起动器的情况下，通过相对于参考电压提高调节电压来获得所述补偿功率损失的步骤。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述附件是空调压缩机(14)的情况下，通过相对于参考排量提高所述空调压缩机(14)的排量来获得所述补偿功率损失的步骤。
7.根据权利要求1-2、4-6中任一项所述的方法，其特征在于，在分隔两个减载步骤的时间段的至少一部分期间执行所述补偿功率损失的步骤。
8.根据权利要求1-2、4-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述补偿功率损失的步骤的持续时间比所述至少一个附件(14,15)的扭矩的所述减载步骤的持续时间长。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具有高环境约束的工况相对于以下阈值来定义：对于高温下的行驶情况，阈值为35℃；或者对于低温下的行驶情况，阈值为-10℃；或者对于高海拔下的行驶情况，阈值为80kPa。
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