在液壓混合動力車輛上通過接合液壓機來限制振動的方法
【專利摘要】本發明涉及一種在液壓混合動力車輛上限制振動的方法，所述液壓混合動力車輛包括傳動裝置，所述傳動裝置與內燃機、與液壓泵以及與具有連接件的液壓機聯接，所述連接件能夠被接合以直接驅動主動輪，所述傳動裝置包括內燃機或泵運轉并且液壓機被斷開的運行模式(4，6)，其特征在于，在按照所述運行模式(4，6)中的一個行駛并且液壓機被斷開的期間，當內燃機或液壓泵的旋轉速度接近于激發傳動裝置的固有放大模式(10，12)的轉速時，所述限制振動的方法接合所述液壓機。
【專利說明】
在液壓混合動力車輛上通過接合液壓機來限制振動的方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種在液壓混合動力車輛上限制振動的方法W及實施運種方法的混 合動力車輛。
【背景技術】
[0002] 尤其由文件FR-A1-2973302示出的一種用于液壓混合動力機動車輛的已知類型的 傳動裝置包括行星齒輪系，該行星齒輪系包括:與內燃機聯接的外齒圈、與為液壓蓄能器充 能的液壓累聯接的行星齒輪、W及通過第一同步套筒而與驅動主動輪的輸出差速器聯接的 行星架。
[0003] 行星齒輪系包括第二同步套筒，當該行星齒輪系被接合時該第二同步套筒實施該 行星齒輪系的卡擋，W使該行星齒輪系的所有元件W相同速度轉動。
[0004] 傳動裝置還包括由蓄能器供能的可用作發動機或用作累的液壓機，該液壓機可通 過兩個不同的減速齒輪系而在第Ξ同步套筒的作用下與輸出差速器直接聯接。
[0005] 該類型的傳動裝置允許根據駕駛員要求W及根據行駛條件而不同的運行狀態，W 尤其得到更好的效率。
[0006] 稱為"短比例(rappod coud)"的第一運行模式包括被卡擋而處于停止的液壓 累，行星齒輪系提供了內燃機的恒定減速比，該恒定減速比確保了車輛的較小W及中等的 速度，此時主動輪上的轉矩被增大。
[0007] 稱為"長比例(rappod long)"的第二運行模式包括行星齒輪系的通過同步套筒 被整體卡擋的元件，所述元件提供了內燃機的直接采用變速比，該直接采用變速比確保了 車輛的中等W及較大的速度，此時主動輪上的轉矩較小。
[000引稱為"功率分流(d自rivation de puissance)"的第Ξ運行模式包括按照連續可變 的減速比由內燃機對行星架和對與行星架聯接的主動輪進行驅動，該減速比取決于與行星 齒輪聯接的液壓累的速度，該液壓累通過制動該行星齒輪來實施車輛加速。
[0009] 對于運Ξ種運行模式，還可作為補充使液壓機與差速器聯接，該液壓機與內燃機 并聯起作用，W增加發動機轉矩或者通過利用存儲在蓄能器中的能量來制動車輛。
[0010] 其它運行模式尤其包括無污染氣體排放"ZEV"的行駛或倒車，所述無污染氣體排 放的行駛或倒車包括由電機實施牽引，此時內燃機處于停止。
[0011] 此外，內燃機和液壓累為W可變速度轉動的機器，運些機器包括轉矩脈沖，所述轉 矩脈沖W-定轉速驅動對于傳動裝置的激發。尤其對于Ξ缸四沖程內燃機，主類別(ordre principal)為1.5,并且對于具有7或9個活塞的液壓累，主類別分別為7和9。
[0012] 按照混合動力車輛的運行模式W及按照與傳動裝置聯接的轉動機器的旋轉速度， 可得到在由運些機器的主類別給出的振動頻率與傳動裝置的固有放大模式的頻率之間的 協調。因此通過產生噪音和傳送至車輛的振動來激發該放大模式，運些噪音和振動對于乘 客是不舒適的。
[001引為了限制運些危害，已知的解決方法設及改變內燃機的調節，從減小內燃機振動 激發等級。然而該改變的進行通常不利于消耗w及污染氣體的排放。
【發明內容】
[0014] 本發明的目的尤其在于避免現有技術的運些缺點。
[0015] 為此，本發明提供了一種在液壓混合動力車輛上限制振動的方法，所述液壓混合 動力車輛包括傳動裝置，所述傳動裝置與內燃機并且與液壓累聯接W驅動主動輪，并且所 述傳動裝置與具有連接件的液壓機聯接，所述連接件能夠被接合W直接驅動主動輪，所述 傳動裝置包括內燃機或累運轉并且液壓機被斷開的運行模式，其特征在于，在按照所述運 行模式中的一個行駛并且液壓機被斷開的期間，當內燃機或液壓累的旋轉速度接近于激發 傳動裝置的固有放大模式的轉速時，所述限制振動的方法接合所述液壓機。
[0016] 該限制方法的優點在于，W簡單且經濟的方式僅改變動力傳動系統的控制軟件， 通過接合液壓機，增加了與傳動裝置的輸出軸相關聯的某慣性，運改變了該傳動裝置的固 有放大模式。
[0017] 在車輛的當前運行模式下，在內燃機或液壓累的旋轉速度變化并且接近傳動裝置 的固有放大模式時，可接合液壓機W使該模式變動，運能夠越過包括無傳動裝置狀態改變 的固有模式的速度范圍。
[0018] 根據本發明的限制振動的方法還可包括一個或可被彼此組合的多個W下特征。
[0019] 根據一個實施方式，對于每個運行模式，所述方法實施通過計算或測量來辨認臨 界區域的第一操作，所述臨界區域包括產生噪音的傳動裝置的固有放大模式。
[0020] 之后在車輛速度變化的期間，所述方法可實施跟蹤內燃機和液壓累的運行點的第 二操作，W使所述運行點與按照所使用的運行模式對應于經辨認的區域的速度相比較。
[0021] 根據另一實施方式，在運行的當前車輛上，所述方法實施檢測傳動裝置模態放大 的檢測操作，所述模態放大對應于到達到包括固有放大模式的臨界區域上。
[0022] 在該情況下，檢測模態放大可由振動測量傳感器或旋轉速度測量傳感器實施。
[0023] 有利地，當內燃機或液壓累的速度W預定值接近于對應于與所使用的運行模式相 關聯的固有共振模式的速度時，所述方法接合液壓機。
[0024] 更具體地，所述預定值可在對應于固有放大模式的速度的大約10%至20%之間。
[0025] 有利地，車輛的傳動裝置包括具有Ξ個元件的行星齒輪系，所述Ξ個元件與內燃 機、與液壓累W及與主動輪聯接，其特征在于，所述運行模式包括累被停止的第一短比例運 行模式W及所述行星齒輪系被卡擋的第二長比例模式。
[0026] 本發明的目的還在于提供一種液壓混合動力機動車輛，所述液壓混合動力機動車 輛布置有包括行星齒輪系的傳動裝置，所述行星齒輪系具有Ξ個元件，所述Ξ個元件與內 燃機、與液壓累W及與主動輪聯接，W實施不同的運行模式，所述不同的運行模式包括累處 于停止的短比例模式W及所述行星齒輪系被卡擋的長比例模式，并且所述液壓混合動力機 動車輛包括具有連接件的液壓機，所述連接件能夠被接合W直接驅動主動輪，所述液壓混 合動力機動車輛包括實施具有任意其中一項上述特征的限制振動的方法的部件。
[0027] 更具體地，所述行星齒輪系可包括:與內燃機聯接的齒圈、與液壓累聯接的行星齒 輪、W及與主動輪聯接的行星架。
【附圖說明】
[0028] 通過閱讀W下作為非限制性示例給出的詳細說明和附圖，本發明的其它特征和優 點將更加清楚，在附圖中：
[0029] -圖1為示出了根據車輛速度和運行模式變化的內燃機旋轉速度和傳動裝置的固 有放大模式的曲線圖；
[0030] -圖2示出了用于在短比例運行模式下避免激發傳動裝置的方法的實施；
[0031] -圖3示出了用于在長比例運行模式下避免激發傳動裝置的方法的實施；W及
[0032] -圖4為示出了根據本發明的方法的操作的示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 圖1示出了對于液壓混合動力車輛的根據車輛速度V(Wkm/h為單位表達）的內燃 機旋轉速度Ω (Wtr/min為單位表達)的統計圖。
[0034] 該混合動力車輛包括布置有行星齒輪系的傳動裝置，所述行星齒輪系具有：與內 燃機聯接的外齒圈、與可用作發動機的具有可變缸體容積的液壓累聯接的中屯、行星齒輪、 W及與主動輪聯接的行星架。
[0035] 通過該傳動裝置得到在液壓累處于停止時的短比例運行模式、在行星齒輪系被卡 擋時的長比例運行模式、W及在運兩個機器運行時的給出可變減速比的功率分流運行模 式。
[0036] 該傳動裝置還通過連接件(包括一個或多個減速齒輪系）而還與液壓機(另外稱為 可用作累的液壓發動機)聯接，所述連接件可被接合W直接驅動主動輪。
[0037] 觀察到沿水平直線2的表示內燃機停止(對應于無污染氣體排放"ZEV"的運行狀 態)的第一高密度，所述運行狀態包括僅由液壓機牽引車輛。
[0038] 觀察到沿傾斜直線4的對應于短比例運行狀態的第二高密度，W及觀察到沿具有 較小斜率的傾斜直線6的對應于長比例運行狀態的第Ξ高密度。
[0039] 還觀察到在較大表面上分布的對應于使用內燃機可變速度的分流模式的點云8。
[0040] 對于該傳動裝置，觀察到W赫茲為單位給出的固有模式，第一列示出了在液壓機 被斷開時的固有模式，第二列示出了在該液壓機被接合時的固有模式：
[0041]
[0042] ~根據該傳動裝置的不同內變速比，因此對于Ξ缸四沖程內燃機，得到該內燃機的 對應于上述固有模式的下述速度（Wtr/min為單位表達），第一列示出了在液壓機被斷開時 的速度，第二列示出了在該液壓機被接合時的速度：
[0043]
[0044]還對于具有九個活塞的液壓累，得到該累的對應于固有模式的下述速度： Γ00451
[0046] 同樣對于具有屯個活塞的液壓累，得到該累的對應于固有模式的下述速度：
[0047]
[004引根據該傳動裝置的減速比，圖1示出了對于在液壓機被斷開時的行駛的第一短比 例固有模式10和第一長比例固有模式12,所述第一短比例固有模式為車輛速度為70km/h并 且內燃機速度為2600 tr/min，所述第一長比例固有模式為車輛速度為98km/h并且該內燃機 速度為 2364t;r/min。
[0049] 該圖還示出了對于在液壓機被接合時的行駛的第二短比例固有模式14和第二長 比例固有模式16,所述第二短比例固有模式為車輛速度為52km/h并且內燃機速度為 1932tr/min，所述第二長比例固有模式為車輛速度為59km/h并且該內燃機速度為1488化/ min〇
[0050] 圖2示出了按照短比例運行模式的行駛，在液壓機被斷開時，車輛的加速如箭頭F1 所指出。不改變傳動裝置的狀態，液壓機保持被斷開，則經過第一短比例固有模式10,所述 第一短比例固有模式引起對于由傳動裝置發送的振動的加強和放大，W及引起車廂中的振 動和噪音。
[0化1]在該情況下在接近于第一短比例固有模式10并且速度為60km/h時，所述方法接合 液壓機的連接件并且改變短比例固有模式，所述短比例固有模式按照箭頭F2從第一短比例 固有模式轉換到第二短比例固有模式14。
[0052] 之后車輛可繼續加速，W達到90km/h的速度，該速度給出的內燃機旋轉速度充分 遠離激發第一短比例固有模式10的臨界速度。在該速度處所述方法斷開液壓機的連接件， 運能夠減小摩擦，同時改善車輛消耗，W及能夠較少該機器的噪音和磨損。
[0053] 圖3示出了按照長比例運行模式的行駛，在液壓機被斷開時，車輛的加速如箭頭F1 所指出。不改變傳動裝置的狀態，則經過第一長比例固有模式12。
[0化4]在該情況下在接近于第一長比例固有模式12并且速度為80km/h時，所述方法接合 液壓機的連接件并且改變長比例固有模式，所述長比例固有模式按照箭頭F2從第一長比例 固有模式轉換到第二長比例固有模式16。
[0055] 之后車輛可繼續加速，W達到120km/h的速度，該速度給出的內燃機旋轉速度充分 遠離激發第一長比例固有模式12的臨界速度，在該速度處所述方法斷開液壓機的連接件。
[0056] 同樣，對于通過液壓累運轉的車輛行駛，尤其是對于功率分流運行模式，可在接近 于傳動裝置的固有激發模式時接合液壓機，W使固有模式變動，W經過對應的速度范圍，并 且在該范圍之后斷開該液壓機。
[0057] 因此W簡單且有效并且不在傳動裝置中增加設備的方式按照不同的運行模式減 少車輛中的振動和噪音。
[0058] 該方法能夠避免W已知方式實施的某些折衷，運些折衷包括對于內燃機燃燒調節 的能夠減小內燃機激發等級的改變，W在對應于傳動裝置的固有放大模式的速度下使用該 內燃機。該類型的調節通常包括對于消耗補給和污染氣體排放的降級。
[0059] 對于液壓累，可避免能夠限制對于該液壓累所發送的激發等級的改變，所述改變 通常是昂貴的。
[0060] 圖4示出了根據本發明的方法的兩個實施變型。
[0061] 所述方法的第一實施變型具有初步操作20,對于每個運行模式，所述初步操作包 括通過計算或測量來辨認區域，所述區域包括產生振動和噪音的傳動裝置的固有放大模 式，并且推斷出內燃機和液壓累的對應速度。
[0062] 之后在使用（尤其是短比例或長比例）運行模式的行駛時，在車輛速度變化的期 間，下一操作22包括跟蹤內燃機或液壓累的運行點，W使所述運行點與按照所使用的運行 模式對應于經辨認的區域的速度(如臨界速度)相比較。
[0063] 在內燃機或液壓累的速度W預定值接近于對應于固有模態放大模式的速度的情 況下，最后操作24包括指出進入到臨界區域中，因此通過接合液壓機來改變傳動裝置的狀 態，運能夠繼續行駛同時遵循設及車輛加速要求的駕駛員意愿。
[0064] 有利地，該預定值在對應于固有放大模式的速度的大約10%至20%之間。更具體 地，該值尤其可為該速度的大約15 %。
[0065] 所述方法的第二實施變型具有在行駛時檢測傳動裝置的固有模式放大的唯一操 作26，該檢測來自內燃機或液壓累的轉矩脈沖。
[0066] 對于該檢測，可使用測量振動的加速計，使用的信號處理能夠根據檢測到的信號 來限定轉動機器W及所設及的激發模式。
[0067] 在變型中，可使用旋轉速度(例如傳動軸的旋轉速度或者由防抱死功能"ABS"的傳 感器給出的車輛車輪的旋轉速度）傳感器，W測量轉速波動并且推斷非周期性 (acy C1 i smes)等級，從而確定動力傳動系統的模態放大。
[0068] 之后如果需要，通過接合液壓機來實施改變傳動裝置狀態的最后操作24。
[0069] 實施了方法的使用對于傳動裝置的固有模式的辨識或使用在行駛時由傳感器對 于傳動裝置模態放大的檢測的運兩個變型可被彼此組合。
【主權項】
1. 一種在液壓混合動力車輛上限制振動的方法，所述液壓混合動力車輛包括傳動裝 置，所述傳動裝置與內燃機并且與液壓栗聯接以驅動主動輪，并且所述傳動裝置與具有連 接件的液壓機聯接，所述連接件能夠被接合以直接驅動主動輪或者能夠被斷開，所述傳動 裝置包括內燃機或栗運轉并且液壓機被斷開的運行模式(4,6)，其特征在于，在按照所述運 行模式(4,6)中的一個行駛并且液壓機被斷開的期間，當內燃機或液壓栗的旋轉速度接近 于激發傳動裝置的固有共振模式(10，12)的轉速時，所述限制振動的方法接合所述液壓機。2. 根據權利要求1所述的限制振動的方法，其特征在于，對于每個運行模式(4,6)，所述 限制振動的方法實施通過計算或測量來辨認臨界區域的第一操作(20)，所述臨界區域包括 產生噪音的傳動裝置的固有共振模式。3. 根據權利要求2所述的限制振動的方法，其特征在于，在車輛速度變化的期間，所述 限制振動的方法實施跟蹤內燃機和液壓栗的運行點的第二操作(22)，以使所述運行點與按 照所使用的運行模式對應于經辨認的區域的速度相比較。4. 根據上述權利要求中任一項所述的限制振動的方法，其特征在于，在運行的當前車 輛上，所述限制振動的方法實施檢測傳動裝置模態放大的檢測操作（26)，所述模態放大對 應于到達到包括固有共振模式(1〇，12)的臨界區域上。5. 根據權利要求4所述的限制振動的方法，其特征在于，檢測模態放大(26)由振動測量 傳感器或旋轉速度測量傳感器實施。6. 根據上述權利要求中任一項所述的限制振動的方法，其特征在于，當內燃機或液壓 栗的速度以預定值接近于對應于與所使用的運行模式相關聯的固有共振模式的速度時，所 述限制振動的方法接合液壓機。7. 根據權利要求6所述的限制振動的方法，其特征在于，所述預定值在對應于固有共振 模式的速度的大約10 %至20 %之間。8. 根據上述權利要求中任一項所述的限制振動的方法，車輛的傳動裝置包括具有三個 元件的行星齒輪系，所述三個元件與內燃機、與液壓栗以及與主動輪聯接，其特征在于，所 述運行模式包括栗被停止的第一短比例運行模式(4)以及所述行星齒輪系被卡擋的第二長 比例模式(6)。9. 一種液壓混合動力機動車輛，所述液壓混合動力機動車輛布置有包括行星齒輪系的 傳動裝置，所述行星齒輪系具有三個元件，所述三個元件與內燃機、與液壓栗以及與主動輪 聯接，以實施不同的運行模式，所述不同的運行模式包括栗處于停止的短比例模式(4)以及 所述行星齒輪系被卡擋的長比例模式(6)，并且所述液壓混合動力機動車輛包括具有連接 件的液壓機，所述連接件能夠被接合以直接驅動主動輪或者能夠被斷開，其特征在于，所述 液壓混合動力機動車輛包括實施根據上述權利要求中任一項所述的限制振動的方法的部 件。10. 根據權利要求9所述的機動車輛，其特征在于，所述行星齒輪系包括:與內燃機聯接 的齒圈、與液壓栗聯接的行星齒輪、以及與主動輪聯接的行星架。
【文檔編號】B60K6/12GK105939916SQ201480074494
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年12月1日
【發明人】O·巴倫吉恩, J·C·西羅特
【申請人】技術推進公司