[发明专利]用于蓄电池再充电的混合驱动装置的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及用在机动车辆的混合驱动系统中的蓄电池的再充电。

背景技术

机动车辆一般包括储电元件例如蓄电池，以便当车辆停止时满足车载 设备的用电需求。然而，由于蓄电池由电容性元件制成，所以它们容易漏 电。这些漏电流在短期内可忽略不计，然而在长的不工作周期内，这些漏 电流至少部分地使蓄电池放电。在装配有内燃机的车辆中，蓄电池通过由 内燃机驱动的交流发电机再充电。在装配有内燃机和至少一个电动机的混 合动力汽车内，可以设想将电动机用作发电机。

专利US6637530描述了一种用于控制混合动力汽车的驱动装置的系 统，该混合动力汽车包括内燃机和电动机，该电动机能作为发电机工作， 以便当内燃机运转时给蓄电池再充电。该系统确定蓄电池的电荷水平，且 当需要该电荷水平时触发对蓄电池的再充电。电动机可以按常规方式用作 连接到内燃机或从动车轮组上的交流发电机，或者在再生制动下用作发电 机。所述车辆还包括皮带传动式无级变速器(CVT)。

专利申请FR2843339描述了一种用于控制混合动力汽车的低怠速的系 统，在该系统中内燃机和电动机这样工作，以便达到用于给蓄电池再充电 的低怠速。

在所有这些已知系统中，蓄电池的再充电常常太慢或者不足以产生由 交流发电机或作为发电机工作的电动机所供应的有限的电能量。

各种不同类型的汽车可根据蓄电元件的性质和传动装置来区分。某些 车辆包括低容量蓄电池，该低容量蓄电池允许再生制动和在加速阶段恢复 电力。另一些车辆包括更大的蓄电池，该较大的蓄电池允许纯电气操纵。

另外，已知装备有具转向动力的混合驱动装置的机动车辆，该混合驱 动装置称为用电变速器的无级变速器(IVT)，该机动车辆包括内燃机和 两个电动机。这种变速器具有多个自由度，以能更精细控制和在操作方式 方面提供更多的选择，如采用纯电动方式或者按照蓄电元件的电荷水平在 不同的操作方式之间转换。

IVT型的变速器需要使用两个电动机，以便能将最少量的动力传输到 车轮。需要最小的电荷水平以便使车轮工作。因此，混合动力汽车在蓄电 元件中可能有太低的电荷，以致不能使驱动装置运行，并由此使车辆停止。 司机可能也需要电能，以便操纵可能或多或少消耗能量的车载设备如无线 电、空调，而不希望向前行驶，而这是在蓄电元件的电荷水平接近临界水 平时的情况。另外，在长期不使用期间，蓄电元件可能自己排空。

不论发生哪种情况，都需要用于监测电荷水平的战略，以便控制内燃 机和利用变速器来给蓄电元件再充电。

为了给蓄电元件充电，最简单的方法是将发动机和车轮在机械上分离， 以便不将动力传输到车轮。利用一个电动机作为发电机，而另一个电动机 用来分离车轮，以便保证零转矩传输到车轮。

发明内容

本发明的主题是一种控制系统，该控制系统用于控制混合驱动(双动 力驱动)装置，该混合驱动装置允许用在具有转向动力的混合动力单元中 的蓄电池在车辆停止时被更快速地充电。

本发明的另一目的是提供一种充电方法，该充电方法在装备有分离的 制动踏板的情况下对司机完全透明。

“分离的制动器板”是指电连接到制动系统的致动器上的制动踏板， 这与机械地连接到制系统上的制动踏板相对。

一个实施例限定了一种控制系统，该控制系统用于控制具有转向动力 的混合驱动装置，该混合驱动装置用于装备有至少两个从动车轮的机动车 辆，该机动车辆包括内燃机、包括有至少两个电动机和至少两个齿轮组的 无级变速器、蓄电池、用于制动从动车轮的制动系统、检测制动系统的状 态的装置，该内燃机通过第一行星齿轮组机械地连接到无级变速器，该无 级变速器通过第二行星齿轮组机械地连接到从动车轮。该控制系统能够以 这样的方式操纵内燃机和两个电动机，即，通过所述两个电动机将由内燃 机供应的转矩转变成能量，所述两个电动机用作发电机，以便在接收来自 检测制动系统的状态的装置的、指示应用制动系统的信号之后对蓄电池再 充电。

换句话说，该控制系统能命令两个电动机同时工作，以使它们作为发 电机工作，这样把内燃机所供应的转矩转变成能量。然后利用该能量给蓄 电池再充电。在再充电期间，车轮被锁紧，以便没有转矩部分被转变成动 能。因此蓄电池的充电可被显著加速。