專利名稱：混合電動車自我保護模式驅(qū)動方法和自我保護驅(qū)動的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本申請涉及混合電動車的自我保護驅(qū)動(limp home drive)方法和 自我保護驅(qū)動的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及在 混合電動車中引擎離合器控制器故障或引擎離合器控制電磁閥故障 時，通過引擎驅(qū)動功率實現(xiàn)自我保護驅(qū)動的自我保護驅(qū)動方法，和執(zhí) 行這樣自我保護驅(qū)動的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
混合車，廣義上指通過組合至少兩類不同電源驅(qū)動的車輛。多數(shù) 情形中，混合車由燃燒燃料的引擎驅(qū)動而馬達以電池驅(qū)動。這類混合 車被稱為混合電動車(HEV)。
為了滿足當今社會對提供燃料效率和更環(huán)保產(chǎn)品發(fā)展的要求，目 前正在進行混合電動車研究。
混合電動車可具有使用引擎和馬達作為電源的多種功率傳遞結(jié) 構(gòu)。目前研究的多數(shù)車輛采用并聯(lián)和串聯(lián)中的一種。
這里，引擎和馬達串聯(lián)的設置的串聯(lián)型具有比并聯(lián)型簡單的結(jié)構(gòu) 和簡單的控制邏輯的優(yōu)點。相對比，因為其在電池中存儲來自引擎的 機械能供激勵馬達和驅(qū)動車輛，所以有能量轉(zhuǎn)換效率低的缺點。另一 方面，并聯(lián)型具有比串聯(lián)型更復雜結(jié)構(gòu)和更復雜控制邏輯的缺點。相 比較，因為可同時使用引擎的機械能和電池能量，所以其在使用能量 的效率方面具有優(yōu)點。
圖1是采用引擎離合器的混合電動車的驅(qū)動系統(tǒng)和動力系結(jié)構(gòu)的 示意圖。引擎10和驅(qū)動馬達20被提供作為電源，扭轉(zhuǎn)振動減震器 (torsion damper) 11和引擎離合器12被插置在引擎10和驅(qū)動馬達20 之間，且驅(qū)動馬達20的輸出端連接到自動變速器30。
在所示的混合電動車中，在低RPM有效的驅(qū)動馬達20用于初始
加速。當車輛達到預定速度時，具有汽車起動器(starter motor)的發(fā) 電機，即集成起動器和發(fā)電器(ISG) 40，起動引擎i0，且引擎10和 驅(qū)動馬達20的輸出被同時利用。
來自引擎10和驅(qū)動馬達20的旋轉(zhuǎn)功率被調(diào)整到自動變速器中適 當速度，該速度被傳遞到驅(qū)動軸50并最后傳遞到驅(qū)動輪51 。
在混合電動車的動力系結(jié)構(gòu)中，引擎離合器2設置在引擎10和 驅(qū)動馬達20之間從而控制引擎的轉(zhuǎn)動功率的連接。按照其打開或閉合 的狀態(tài)，引擎離合器12使得在電動車(EV)模式和混合電動車(HEV) 模式之間切換，電動車模式僅使用驅(qū)動馬達20的轉(zhuǎn)動功率，而餛合電 動車模式同時使用引擎10和驅(qū)動馬達20的轉(zhuǎn)動功率。
在初始加速后并在低速度，選擇EV模式且引擎離合器打開以便引 擎10斷開，車輛僅由驅(qū)動馬達20驅(qū)動。特別的，車輛在初始加速后， 因為引擎i0的效率小于驅(qū)動馬達20的效率，使用更有效的驅(qū)動馬達 20改善燃料效率。
而且，在規(guī)定的驅(qū)動條件下，如在車輛被驅(qū)動超過預定速度時， 車輛被引擎10和驅(qū)動馬達20 —起驅(qū)動的HEV模式是通過閉合引擎離 合器12選擇的。這連接引擎10和驅(qū)動馬達20，以便引擎10和驅(qū)動馬 達20的轉(zhuǎn)動功率被傳遞給驅(qū)動軸50，且車輛被引擎10和驅(qū)動馬達20 組合的轉(zhuǎn)動功率驅(qū)動。
以該方式，EV模式或HEV模式的選擇是通過控制引擎離合器12 的操作實現(xiàn)的。當從EV模式切換到HEV模式時，引擎離合器12閉 合從而連接引擎轉(zhuǎn)動功率。引擎離合器12這樣的操作由液壓系統(tǒng)控制。
圖2是液壓線路示意圖示出混合電動車中傳統(tǒng)引擎離合器控制液 壓系統(tǒng)。其示出當電源切斷時，引擎離合器控制電磁閥62a的初始操 作狀態(tài)。
圖中還示出，引擎離合器控制液壓系統(tǒng)包括液壓線路61,其用于 提供液壓流體至引擎離合器12，和沿液壓線路61安裝并控制液壓流體 提供至引擎離合器22的引擎離合器控制電磁閥62a。
這里，引擎離合器控制電磁閥62a具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中液壓流 體提供到引擎離合器12是由內(nèi)部通道65的打開/閉合按照彈簧支撐閥 芯(spring-supported spool) 64的位置控審)]的。
在引擎離合器控制電磁閥62a中，通過接收供控制閥門的分開的
液壓流體(以下稱為閥門控制液壓流體)發(fā)生的閥門控制壓力經(jīng)液壓
線61a直接應用到閥門內(nèi)spool 64，因此spool 64克服彈簧力操作。結(jié) 果，提供液壓流體至引擎離合器12的內(nèi)部通道65打開，且因此引擎 離合器12經(jīng)液壓線61c被提供以液壓流體。
在引擎離合器控制電磁閥62a中，在閥門控制液壓流體發(fā)生閥門 控制壓力通過閥門內(nèi)通道65后，其經(jīng)分開的液壓線61b提供到閥門并 作用于閥芯64從而操作閥芯64。提供液壓流體至引擎離合器12的內(nèi) 通道65通過閥芯64的操作打開。
然而，這樣的傳統(tǒng)引擎離合器控制液壓系統(tǒng)具有下面的問題。
在引擎離合器控制器(HCU或TCU)故障或引擎離合器控制電磁 閥故障時，車輛不能以自我保護模式驅(qū)動。
其原因是引擎離合器控制電磁閥62a具有常閉(NL)型閥門結(jié)構(gòu)， 其保持閥門控制液壓流體的內(nèi)部通道65的阻斷狀態(tài)，如圖2所示。
也就是，在NL型閥門結(jié)構(gòu)中，當引擎離合器控制器或閥門自身故 障時，在沒有提供操作功率的狀態(tài)中，閥門控制液壓流體的內(nèi)部通道 65保持在阻斷狀態(tài)。在控制閥芯64操作的閥門控制壓力被阻斷的狀態(tài) 中，提供液壓流體到引擎離合器的內(nèi)部通道被阻斷且因此閥門控制壓 力和提供到引擎離合器的液壓流體的壓力都是"0"。
因此，當未示出的引擎離合器控制器(例如HCU， TCU)故障且 引擎離合器控制電磁閥的操作電源被切斷時，或當引擎離合器控制電 磁閥自身故障時，閥門控制壓力的內(nèi)部通道保持其初始阻斷狀態(tài)。因 此，提供到引擎離合器12的液壓流體被切斷且引擎離合器總是保持打 幵。
如上所述，常規(guī)技術(shù)采用常閉型電磁閥作為控制引擎離合器12的 電磁閥62a，其在引擎離合器控制器故障(閥門電源被切斷)或閥門自 身敵障時，保持提供到引擎離合器的液壓流體的低壓狀態(tài)(以下稱為 "引擎離合器提供壓力")。此時，因為閥門被關閉且流體壓力沒有 提供到引擎離合器，引擎離合器12處于打開狀態(tài)，且因此不能連接引 擎的轉(zhuǎn)動功率供緊急驅(qū)動車輛。
在引擎離合器控制電磁閥電源由于引擎離合器控制器故障被切斷
時，或引擎離合器控制電磁閥自身有故障時，需要駕駛車輛到維修中 心修復。然而，即使引擎開啟，因為引擎離合器控制電磁閥關閉，且 因此引擎離合器關閉，不可能通過引擎的轉(zhuǎn)動功率以自我保護模式驅(qū) 動車輛。
該背景技術(shù)中揭示的信息僅是為了增強對本發(fā)明背景的理解，而 不能當作對形成現(xiàn)有技術(shù)的信息的承認，或當作任何形式的建議，該 現(xiàn)有技術(shù)為本領域技術(shù)人員公知。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明努力解決了上面的問題，且本發(fā)明的目的是提供自我保護 驅(qū)動方法，以便在混合電動車中，在引擎離合器控制器故障或引擎離 合器控制電磁閥故障時，通過引擎的驅(qū)動功率實現(xiàn)自我保護模式驅(qū)動， 和執(zhí)行自我保護驅(qū)動的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)。
在一個方面，本發(fā)明提供一種引擎離合器控制液壓系統(tǒng)，包括液 壓線路，其用于向安裝在引擎和驅(qū)動馬達之間的弓I擎離合器提供液壓 流體；引擎離合器控制電磁閥，其沿所述液壓線路安裝，以用于對提 供至所述引擎離合器的液壓流體進行控制；和引擎離合器控制器，其 用于根據(jù)車輛行駛狀況通過控制所述引擎離合器控制電磁閥而控制所 述引擎離合器的操作，其中所述引擎離合器控制電磁閥是常開型電磁 閥，該電磁閥保持內(nèi)部通道常開，液壓流體經(jīng)由該通道提供至所述引 擎離合器，因此所述引擎離合器控制壓力在電源切斷時為最大壓力。
優(yōu)選地，所述常開型電磁閥具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)部通道 總是保持打開，液壓流體經(jīng)由所述內(nèi)部通道提供至所述引擎離合器， 由所述閥門控制液壓流體所產(chǎn)生的閥門控制壓力作用于閥芯，且同時 液壓流體經(jīng)其提供至所述引擎離合器的所述內(nèi)部通道由所述閥芯的操 作總是保持打開。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種用于在裝配有引擎離合器控制液 壓系統(tǒng)的混合電動車中在引擎離合器控制器有故障時實現(xiàn)自我保護驅(qū) 動的方法，該引擎離合器控制液壓系統(tǒng)包括用于向安裝在引擎和驅(qū)動 馬達之間的引擎離合器提供液壓流體的液壓線路，沿所述液壓線路而 安裝的用于對提供至所述引擎離合器的液壓流體進行控制的引擎離合器控制電磁閥，和用于根據(jù)車輛行駛狀況通過控制所述引擎離合器控 制電磁閥而控制所述引擎離合器的操作的引擎離合器控制器，所述方 法包括以下步驟安裝作為所述引擎離合器控制電磁閥的常開型電磁 閥，該電磁閥保持內(nèi)部通道打開，液壓流體經(jīng)由該通道提供至所述引 擎離合器，使得所述引擎離合器控制壓力在電源切斷時為最大壓力； 經(jīng)所述內(nèi)部通道向所述引擎離合器提供液壓流體，以便當由于故障導 致所述引擎離合器控制電磁閥的電源切斷時，所述引擎離合器閉合且 所述引擎連接至所述驅(qū)動馬達；及起動所述引擎以通過所述引擎的驅(qū) 動功率實現(xiàn)車輛自我保護驅(qū)動。
可以理解，術(shù)語"車輛"或"車輛的"或這里使用的其他類似術(shù) 語包括機動車輛， 一般地，如乘用車，包括運動多功能車輛(SUV)， 巴士，卡車，多種商業(yè)車輛，包括多種船只和艦艇的水運工具，飛行 器等等。本系統(tǒng)和方法對多種機動車輛特別有用。
本發(fā)明的其他方面在下面說明。
圖1是示意圖，其示出裝配有引擎離合器的常規(guī)混合電動車中動 力系的結(jié)構(gòu)；
圖2是液壓線路的示意圖，其示出混合電動車中常規(guī)引擎離合器 控制液壓系統(tǒng)；和
圖3是液壓線路示意圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的混合 電動車中引擎離合器控制液壓系統(tǒng)。
附圖中給出的附圖標記包括下文中進一步討論的標記
10:引擎11:扭轉(zhuǎn)振動減震器
12:引擎離合器20:驅(qū)動馬達
30:自動變速器40: ISG
50:驅(qū)動軸51:驅(qū)動輪
61:液壓線路61a、 61b和61c:液壓線
62a:常閉(normaUow)型引擎離合器控制電磁閥62b:常開(normal high)型引擎離合器控制電磁閥63:彈簧64:閥芯65.-內(nèi)部通道
具體實施例方式
下面詳細參考本發(fā)明優(yōu)選實施例，其中的例子在附圖中示出，其 中相同的附圖標記表示相同的元件。下面對實施例進行說明以參考附 圖解釋本發(fā)明。
本發(fā)明的一個目的是在引擎和驅(qū)動馬達之間安裝有引擎離合器的 混合電動車的引擎離合器控制器故障或引擎離合器控制電磁閥故障 時，通過引擎的驅(qū)動功率實現(xiàn)自我保護驅(qū)動。因此，本發(fā)明提供引擎 離合器控制液壓系統(tǒng)和自我保護驅(qū)動方法，其中引擎離合器控制液壓
系統(tǒng)使用常開(NH)型電磁閥而非常規(guī)的常閉型電磁閥來作為引擎離 合器控制電磁閥，而自我保護驅(qū)動方法采用引擎離合器控制液壓系統(tǒng)。
圖3是液壓線路圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的混合電動 車的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)。該圖示出當閥門電源(valve power) 斷開時引擎離合器控制電磁閥的初始工作壓力狀態(tài)。
如圖所示，引擎離合器控制液壓系統(tǒng)包括液壓線路61和電磁閥 62b，該液壓線路61用于提供液壓流體至引擎離合器2，而電磁閥62b 安裝在液壓線路上并通過對向引擎離合器12提供液壓流體進行控制而 控制引擎離合器12的操作。
常規(guī)地，當電源由于引擎離合器控制器或閥門自身故障而關閉時， 使用常閉電磁閥，其被設計成保持向引擎離合器12提供的液壓流體的 壓力的閉鎖狀態(tài)。在這種情況下，在有故障時引擎離合器12保持打開， 因此不能通過引擎的驅(qū)動功率提供自我保護驅(qū)動。
相對比，在本發(fā)明中，當閥門電源由于故障斷開時，使用常開型 電磁閥，其保持引擎離合器12的最大控制壓力，即最大引擎離合器提 供壓力(引擎離合器控制壓力)。
在常開型電磁閥中，在引擎離合器控制器或閥門自身故障時，在 電源切斷的狀態(tài)下，內(nèi)通道65總是保持打開以便控制閥門的液壓流體 (以下為閥門控制液壓流體)可從其中流通。同時，閥門控制液壓流 體的閥門控制壓力作用在內(nèi)部閥芯64上，且內(nèi)部通道65保持打開以 便提供至引擎離合器12的液壓流體通過其中。
當使用常開型電磁閥時，因為在故障或電源切斷時，引擎離合器
12的液壓流體所流經(jīng)的內(nèi)部通道65總是保持打開，所以引擎離合器提
供壓力，即引擎離合器控制壓力，保持在最大值。
以該方式，本發(fā)明采用常開型引擎離合器控制電磁閥62b，因此在 引擎離合器控制器(HCU或TCU)或閥門自身有故障時，引擎離合器 12的控制壓力總是處于最大值。
當然，當引擎離合器控制器和引擎控制電磁閥62b處于常態(tài)時， 響應引擎離合器控制器的控制信號(電信號)而控制閥門控制液壓流 體通道，如常規(guī)技術(shù)一樣。因此，引擎離合器液壓流體、引擎離合器 控制壓力和引擎離合器的操作都得到正?？刂啤?br>
以該方式，本發(fā)明的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)采用常開型引擎離 合器控制電磁閥62b，其總是在閥門電源切斷時保持引擎離合器12的 控制壓力處于最大。因此，即使當閥門電源由于引擎離合器控制器或 引擎離合器控制電磁閥故障而斷開時，引擎離合器12的控制壓力保持 在最大水平且引擎離合器12保持閉合。并且，當引擎離合器12關閉 時，引擎(圖1中參考標記為10)連接到驅(qū)動馬達(圖1中參考標記 為20)。
這里，在引擎離合器控制電磁閥62b中，當閥門控制液壓流體的 內(nèi)部通道65打開時，閥門內(nèi)的閥芯64響應閥門控制液壓流體而為引 擎離合器液壓流體完全打開內(nèi)部通道65。因此，最大控制壓力被施加 至引擎離合器12，且相應地，引擎離合器12被最大控制壓力閉合。
當引擎離合器12關閉時，引擎10直接連接到車輛驅(qū)動系統(tǒng)，且 引擎的驅(qū)動功率可經(jīng)驅(qū)動馬達20傳遞到車輛的傳動軸50。在引擎控制 單元(ECU)和馬達控制單元(MCU)的組合控制下，引擎10由ISG 40起動，且引擎的驅(qū)動功率經(jīng)引擎離合器12傳遞到驅(qū)動馬達20和傳 動軸50，因此可在傳遞的引擎驅(qū)動功率下執(zhí)行車輛的自我保護模式。
如上所述，混合電動車中引擎離合器控制電磁閥是用常開型電磁 閥執(zhí)行的，該常開型電磁閥確保引擎離合器控制壓力在電源切斷時處 于最大。因此，在引擎離合器控制器或閥門自身有故障時，即使電源 切斷，引擎離合器能夠由經(jīng)閥門提供的液壓流體保持關閉。因此，可 通過驅(qū)動引擎由引擎的驅(qū)動功率實現(xiàn)車輛自我保護驅(qū)動。
本發(fā)明已經(jīng)參考優(yōu)選實施例詳細描述。然而，本領域技術(shù)人員可 以理解，這些實施例中可做出變化而不偏離本發(fā)明的原理和精神，本 發(fā)明的范疇由權(quán)利要求及其等效定義。
權(quán)利要求
1.一種引擎離合器控制液壓系統(tǒng)，包括液壓線路，其用于向安裝在引擎和驅(qū)動馬達之間的引擎離合器提供液壓流體；引擎離合器控制電磁閥，其沿所述液壓線路安裝，以用于對提供至所述引擎離合器的液壓流體進行控制；和引擎離合器控制器，其用于根據(jù)車輛行駛狀況通過控制所述引擎離合器控制電磁閥而控制所述引擎離合器的操作，其中所述引擎離合器控制電磁閥是常開型電磁閥，該電磁閥保持內(nèi)部通道常開，液壓流體經(jīng)由該通道提供至所述引擎離合器，因此所述引擎離合器控制壓力在電源切斷時為最大壓力。
2. 如權(quán)利要求1所述的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)，其中所述常開 型電磁閥具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)部通道總是保持打開，液壓流 體經(jīng)由所述內(nèi)部通道提供至所述引擎離合器，由所述閥門控制液壓流 體所產(chǎn)生的閥門控制壓力作用于閥芯，且同吋液壓流體經(jīng)其提供至所 述引擎離合器的所述內(nèi)部通道由所述閥芯的操作總是保持打開。
3. —種用于在裝配有引擎離合器控制液壓系統(tǒng)的混合電動車中在 引擎離合器控制器有故障時實現(xiàn)自我保護驅(qū)動的方法，該引擎離合器 控制液壓系統(tǒng)包括用于向安裝在引擎和驅(qū)動馬達之間的引擎離合器提 供液壓流體的液壓線路，沿所述液壓線路而安裝的用于對提供至所述 引擎離合器的液壓流體進行控制的引擎離合器控制電磁閥，和用于根 據(jù)車輛行駛狀況通過控制所述引擎離合器控制電磁閥而控制所述引擎 離合器的操作的弓I擎離合器控制器，所述方法包括以下步驟安裝作為所述引擎離合器控制電磁閥的常開型電磁閥，該電磁閥保 持內(nèi)部通道打開，液壓流體經(jīng)由該通道提供至所述引擎離合器，使得 所述引擎離合器控制壓力在電源切斷時為最大壓力；經(jīng)所述內(nèi)部通道向所述引擎離合器提供液壓流體，以便當由于故障 導致所述引擎離合器控制電磁閥的電源切斷時，所述引擎離合器閉合且所述引擎連接至所述驅(qū)動馬達；及起動所述引擎以通過所述引擎的驅(qū)動功率實現(xiàn)車輛自我保護驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明為混合電動車提供自我保護模式驅(qū)動方法，和用于在自我保護模式下驅(qū)動的引擎離合器控制液壓系統(tǒng)。在引擎和驅(qū)動馬達之間的用于提供液壓流體至引擎離合器的液壓線路上安裝有引擎離合器控制液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括引擎離合器控制電磁閥，其對提供至引擎離合器的液壓流體進行控制。作為引擎離合器控制電磁閥的常開型電磁閥為引擎離合器液壓流體保持內(nèi)部通道總是打開，因此，引擎離合器控制壓力在電源切斷時保持最大。因此，當引擎離合器控制電磁閥電源由于故障斷開時，液壓流體經(jīng)內(nèi)部通道提供至引擎離合器，且引擎離合器關閉。因此，引擎連接至驅(qū)動馬達，且車輛自我保護驅(qū)動可由引擎驅(qū)動功率通過驅(qū)動引擎實現(xiàn)。
文檔編號B60K6/387GK101357585SQ20071030175
公開日2009年2月4日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者金連浩 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社