專利名稱：用于在多重驅(qū)動裝置中簡化力矩分配的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法，用于簡化對多重驅(qū)動裝置、尤其是對于 混合動力汽車的混合動力驅(qū)動裝置的力矩分配的監(jiān)控。
背景技術(shù)：
由DE10320017A1已知用于汽車驅(qū)動單元的控制裝置，其中控制 裝置控制或調(diào)節(jié)驅(qū)動單元一一尤其是在預(yù)給驅(qū)動力矩的情況下，并且 改驅(qū)動單元是汽車內(nèi)燃機(jī)。在此汽車一般包括一個(gè)通過汽車司機(jī)控制
的司機(jī)愿望傳遞裝置，尤其是一個(gè)通過腳搡縱的行駛踏板。這個(gè)裝置 用于給出代表司機(jī)愿望傳遞裝置^醉時(shí)操縱狀態(tài)的輸出信號?？刂茊卧?接收司機(jī)愿望傳遞裝置的輸出信號并且對接收的輸出信號分配至少 一個(gè)理論輸出量一一其尤其是驅(qū)動單元的理論驅(qū)動力矩。驅(qū)動單元由 控制裝置這樣控制，使由驅(qū)動單元給出的實(shí)際輸出參數(shù)接近理論輸出 參數(shù)。已知這種控制裝置以不同的設(shè)計(jì)用于一般的汽車發(fā)動機(jī)、尤其 是快燃發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)，例如具有電子氣動踏板的Bosch發(fā)動機(jī) 控制系統(tǒng)(EGAS)。
此外已知，用于顯示控制器中功能故障的持續(xù)力矩監(jiān)控。這一點(diǎn) 用于保護(hù)汽車中的乘客以及保護(hù)外部的交通參與者。通過持續(xù)的力矩 監(jiān)控能夠避免汽車的不期望加速。持續(xù)力矩監(jiān)控的核心在于將由發(fā)動 機(jī)提供的實(shí)際力矩與允許力矩進(jìn)行比較。在正常情況下實(shí)際力矩小于 允許力矩。如果實(shí)際力矩超過允許力矩，在發(fā)動機(jī)控制器中出現(xiàn)故障 并且導(dǎo)入使汽車狀態(tài)可靠的Al^k應(yīng)。 一般按照3層面監(jiān)控方案實(shí)現(xiàn) 發(fā)動機(jī)控制器的監(jiān)控。在稱為功能層面的第一層面中發(fā)動機(jī)控制器本 身實(shí)現(xiàn)尤其是理論力矩(Soll-Moment)的預(yù)給。由持續(xù)的力矩監(jiān)控構(gòu)成 第二層面(監(jiān)控層面)。在這個(gè)層面中根據(jù)汽車和發(fā)動機(jī)功能獲得允許 力矩并且與發(fā)動機(jī)實(shí)際力矩進(jìn)纟亍比較。第二層面費(fèi)事地通過第三層面
保護(hù)，例如通過所有變化的雙重儲備、周期的RAM和ROM檢驗(yàn)、 程序運(yùn)行控制以及命令測試，
DE10739565A1提供了 一種用于控制汽車驅(qū)動單元扭矩的方法， 其中至少按照司機(jī)愿望的決定而調(diào)整驅(qū)動單元的力矩，其中確定驅(qū)動 單元的實(shí)際力矩并且至少以司才幾愿望為基礎(chǔ)而獲得最大允許扭矩。在 實(shí)際扭矩超過最大允許扭矩時(shí)，實(shí)現(xiàn)扭矩降低和/或限制。在此確定至 少一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，在該狀態(tài)驅(qū)動單元的扭矩通過附加的負(fù)荷提高。在 這至少 一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)期間提高最大允許扭矩。尤其是由此在以冷驅(qū)動
單元運(yùn)行時(shí)和/或在加載的消耗器運(yùn)行時(shí)提高允許扭矩。
所述的、由現(xiàn)有技術(shù)已知的力矩監(jiān)控方法不能輕易地傳遞到混合 動力汽車。在混合動力汽車中除了內(nèi)燃機(jī)以外使用至少另 一力矩源(馬 達(dá))。在大多數(shù)情況下是一個(gè)電動驅(qū)動裝置。在發(fā)動機(jī)控制器中必需使 由司機(jī)要求的通過操縱行駛踏板調(diào)節(jié)的愿望力矩分配到現(xiàn)有的、包括 至少兩個(gè)馬達(dá)的力矩源上。這一點(diǎn)可以根據(jù)大量的環(huán)境變化通過對于 所有的力矩源、即驅(qū)動馬達(dá)調(diào)整使用最有利的運(yùn)行點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。上述持續(xù) 力矩監(jiān)控的核心是在第二層面、監(jiān)控層面中的力矩比較，在該層面中 使第二層面(監(jiān)控層面)的允許力矩與第二層面(監(jiān)控層面)中的實(shí)際力 矩進(jìn)行比較。當(dāng)實(shí)際力矩超過允許力矩時(shí)，導(dǎo)入相應(yīng)的故障反應(yīng)。在 第二層面(監(jiān)控層面)中的允許力矩計(jì)算形成第一層面、功能層面的功 能。在第二層面(監(jiān)控層面)中再一次執(zhí)行由第一層面(功能層面)的計(jì) 算，但是明顯簡化，用于減少故障可能性。對于混合動力汽車由汽車 控制器發(fā)送一個(gè)力矩要求(理論力矩)給各個(gè)力矩源、發(fā)動機(jī)。但是實(shí) 際給出的力矩(實(shí)際力矩)與這個(gè)理論值偏離，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)控制器可以 具有提高力矩的自身功能、例如空轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器和附加設(shè)備補(bǔ)償。此外力 矩源、發(fā)動機(jī)的慣性影響動態(tài)的,力矩偏差。這個(gè)偏差必需在計(jì)算允許 力矩在第二層面(監(jiān)控層面)中映射，用于防止錯誤的力矩監(jiān)控應(yīng)答。 但是這一點(diǎn)在汽車控制器中研制和使用第二層面、即監(jiān)控層面方面是 非常高的費(fèi)用。 -
在監(jiān)控層面中計(jì)算允許力矩需要在第二層面、即監(jiān)控層面中復(fù)制 第一層面、即功能層面。在第二層面中再一次執(zhí)行由第一層面的計(jì)算。 為了補(bǔ)償由于在第二層面、即監(jiān)控層面中執(zhí)行的簡化引起的不精確 性，在獲得的結(jié)果中添加計(jì)算.,"偏移"。對于具有多個(gè)發(fā)動機(jī)的汽車、 例如在混合動力汽車情況下在第 一層面、即功能層面中理論力矩分配
到不同的力矩源、即多重驅(qū)動裝置的獨(dú)立驅(qū)動裝置(Einzelantrieb)。這 種分配是復(fù)雜的并且取決于許多參數(shù)，如運(yùn)行方式、運(yùn)行策略、獨(dú)立 驅(qū)動裝置的狀態(tài)、獨(dú)立驅(qū)動裝置的特性曲線族等。為了監(jiān)控力矩分配 按照目前的方式需要在第一層面、即功能層面中進(jìn)行這個(gè)力矩分配， 在監(jiān)控層面、即第二層面中映射復(fù)雜的分配，用于保護(hù)分配的獨(dú)立力 矩。通過使第一層面、即功能層面的功能層面映射到第二層面、即監(jiān) 控層面帶來很大的研制和使用費(fèi)用。此外由于一般在監(jiān)控層面中進(jìn)行 的簡化引起較大的監(jiān)控不精確性，即含有較大的偏移。

發(fā)明內(nèi)容
遵循按照本發(fā)明建議的方法，使合成的理論力矩在其分配后與分 配前的允許力矩進(jìn)行比較。由此可以省去使力矩分配映射到發(fā)動機(jī)控 制器或汽車控制器的第二層面、即監(jiān)控層面的麻煩。對于具有多重驅(qū) 動裝置的汽車、例如混合動力汽車加速，不由用于具有至少一個(gè)內(nèi)燃 機(jī)和至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置的混合動力驅(qū)動裝置各獨(dú)立驅(qū)動裝置的
獨(dú)立力矩、例如獨(dú)立的理論力矩MsoLL,v和MsoLL,E的分配來決定，而
是由合成的理論力矩來決定。通過按照本發(fā)明建議的解決方案實(shí)現(xiàn)對
合成的理論力矩MREs,soLx的監(jiān)控，因此在發(fā)動機(jī)控制器的第一層面、—
即功能層面中實(shí)現(xiàn)的理論力矩的錯誤分配不會在第二層面、即監(jiān)控層
面觸發(fā)故障反應(yīng) 一一只要合成的理論力矩Mres,solx是無誤的。
通過省去在發(fā)動機(jī)控制器的第二層面、監(jiān)控層面中映射理論力
矩分配避免高的費(fèi)用，它將在理論力矩分配映射在第二層面、即監(jiān) 控層面中時(shí)產(chǎn)生。遵循按照本發(fā)明建議的方法監(jiān)控在實(shí)際中安全性 重要的參數(shù)，即，在所示情況下形成合成的理論力矩MREs，soLL，它 對于具有多重驅(qū)動裝置、如混合動力驅(qū)動裝置的汽車加速在實(shí)踐中 是重要的。
在第二層面、即監(jiān)控層面中實(shí)現(xiàn)的形成合成的理論力矩 Mres，soll在最簡單的情況下是相加。在復(fù)雜構(gòu)成的驅(qū)動鏈配置如在 功率分流的混合動力驅(qū)動裝置中，例如考慮混合動力驅(qū)動裝置獨(dú)立
驅(qū)動的耦聯(lián)條件(Kopplungsbedingungen)。優(yōu)選通過按照本發(fā)明建 議的方法在第二層面、即監(jiān)控層面中持續(xù)地使獲得的允許力矩 MZUL與實(shí)際形成的合成力矩Mres，soll在考慮對于混合動力驅(qū)動裝
置的獨(dú)立驅(qū)動裝置的理論力矩MSOLL,V, MsoLL,E的條件下進(jìn)行比較。
代替用于與允許力矩MzuL比較的理論力矩MS0LL, v, MS0LL. e也可 以應(yīng)用各實(shí)際力矩，它們在這種情況下由獨(dú)立驅(qū)動裝置如至少一個(gè) 內(nèi)燃機(jī)和至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置在發(fā)動機(jī)控制器的第二層面、即監(jiān) 控層面上應(yīng)答。此外也能夠使允許力矩MZUL代替與理論力矩MS0LL,
v, MSOIX, E比較與獨(dú)立驅(qū)動裝置的實(shí)際力矩比較。但是在這個(gè)方法 變化中考慮起到力矩偏差的獨(dú)立驅(qū)動裝置的自身功能的作用。


下面借助于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中
圖l顯示了多重驅(qū)動裝置的發(fā)動機(jī)控制器，在其中在第一層面、 即功能層面中執(zhí)行的力矩分配映射到第二層面、即監(jiān)控層面里面，
圖2顯示了發(fā)動機(jī)控制器，在其中在第一層面、即功能層面中執(zhí) 行力矩分配并且在第二層面、即監(jiān)控層面中獲得合成的力矩。
具體實(shí)施例方式
按照圖1的視圖以示意圖顯示了發(fā)動機(jī)控制器，其中不僅在第
一層面(功能層面)而且在第二層面(監(jiān)控層面)中進(jìn)行力矩分配。
在圖1中所示的發(fā)動機(jī)控制器10中包括第一層面12,該層面
是功能層面，以及第二層面14,它是監(jiān)控層面。通過第二層面14(監(jiān) 控層面)在持續(xù)力矩監(jiān)控的范圍內(nèi)監(jiān)控在第一層面12(功能層面)中 給定的理論力矩。司機(jī)愿望在汽車加速方面的監(jiān)控通過由行駛踏板 16構(gòu)成的司機(jī)愿望傳遞裝置傳遞到發(fā)動機(jī)控制器10。司機(jī)愿望作 為理論給定值18不僅給到發(fā)動機(jī)控制器10的第一層面12(功能層 面)而且還給到第二層面14(監(jiān)控層面)。在第一層面12(功能層面) 中在計(jì)算步驟20內(nèi)部獲得S論力矩MS0LL。獲得的理論力矩MS0LL 在用于理論力矩的力矩分配中分配成用于混合動力驅(qū)動裝置24的 獨(dú)立驅(qū)動裝置26的理論力矩Msotx,v和用于混合動力驅(qū)動裝置24 的另一獨(dú)立驅(qū)動裝置的理論力矩MS0Uj，E。該混合動力驅(qū)動裝置24 包括至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)26以及至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置28，在其上發(fā) 送在力矩分配22中分配的理論力矩Msoll,v或MS0LL,E。
在第二層面14(監(jiān)控層面)中在計(jì)算步驟30中獲得允許力矩 Mzl^。獲得的允許力矩MzuL在同樣在第二層面14(監(jiān)控層面)中執(zhí) 行的力矩分配32分配成用于至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置28的允許力矩 Mz^.e和用于至少一個(gè)混合動力驅(qū)動裝置24的內(nèi)燃機(jī)26的允許力 矩MZUL,v。此外第一比較步驟34以及第二比較步驟36位于第二層 面14(監(jiān)控層面)里面。在第一比較步驟34中實(shí)現(xiàn)理論力矩Msoll,v 與用于獨(dú)立驅(qū)動裝置26、在所示情況下用于至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)26的
允許力矩MZUL, v的持續(xù)比較。對于理論力矩MsoLL，v超過允許力矩
MZUL, v的情況釋放故障反應(yīng)38。與此類似地在第二比較步驟36中 實(shí)現(xiàn)理論力矩MS0lx，E與用于混合動力驅(qū)動裝置24的獨(dú)立驅(qū)動裝置 28、在所示情況下用于至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置28的允許力矩MZUL, e的持續(xù)比較。根據(jù)持續(xù)比較36的結(jié)果釋放故障反應(yīng)一一對于理論 力矩MscHx,e超過用于至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置28的允許力矩MZUIj. e的情況。在圖1中顯示了的用于發(fā)動機(jī)控制器10的方案也使在第一層
面12中執(zhí)行的力矩分配22映射到第二層面14、監(jiān)控層面里面。 這帶來相對較高的研制和使用費(fèi)用。此外由于在第二層面、監(jiān)控層
在保持允許力矩MZUL. v和MZUL. e與實(shí)際力矩值的較大偏差.
由按照圖2的視圖詳細(xì)給出按照本發(fā)明建議的方法的發(fā)動機(jī) 控制器示例。
由按照圖2的視圖看出，在這種情況下司機(jī)愿望的傳遞通過由 行駛踏板16構(gòu)成的司機(jī)愿望傳遞裝置作為理論給定值18不僅給到 發(fā)動機(jī)控制器10的第一層面12(功能層面)而且還給到第二層面 14(監(jiān)控層面)。在第一層面12(功能層面)中在計(jì)算步驟20中獲得理 論力矩Mso!x并且在連接在計(jì)算步驟20上的力矩分配22中將理論
力矩MsoLL分配成理論力矩MsoLL,v和理論力矩MSOLL,E。各個(gè)分理
論力矩Msoll,v和Ms饑l,e值在節(jié)點(diǎn)42， 44上傳遞到在第二層面 14(監(jiān)控層面)中執(zhí)行形成40合成的理論力矩MRES,SOLL。在最簡單 的情況下其可以是相加步驟。在費(fèi)事的驅(qū)動鏈配置如在功率分流的 混合動力驅(qū)動裝置中在形成40合成的理論力矩MRES，S0LL的范圍內(nèi) 考慮混合動力驅(qū)動裝置24的至少 一個(gè)內(nèi)燃機(jī)26與至少 一個(gè)電動驅(qū) 動裝置28的耦聯(lián)條件。作為功率分流的混合驅(qū)動裝置的耦聯(lián)條件 例如考慮電動驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速，或者例如在功率分流的混合動力驅(qū) 動裝置的在內(nèi)燃機(jī)26與至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置28之間的分離離合 器狀態(tài)。
在第二層面14(監(jiān)控層面)中由給定值18在計(jì)算步驟30中首先 確定允許的力矩MzuL,它直接傳遞到第一比較步驟34。獲得的合
成理論力矩MRES，soLL直接傳遞到第一比較步驟34上。因此在第二
層面14(監(jiān)控層面)中不使允許的力矩MzuL力矩分配成用于混合動 力驅(qū)動裝置24的至少 一個(gè)電動驅(qū)動裝置28的允許力矩MZUL>E以及 用于至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)26的允"^午力矩MZUL,V。由此在第一層面12(功
能層面)中可能產(chǎn)生的故障在將理論力矩Mso!x在力矩分配22中分
配成用于至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)26和至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置28的理論力
矩Msoll,v和MsoLX，e時(shí)在第二尨面14(監(jiān)控層面)中不釋放故障——
只要合成的力矩在持續(xù)比較的范圍中在第一比較步驟34中保留在
允許力矩Mzul以下。通過按照本發(fā)明建議的方法持續(xù)監(jiān)控對于具
有混合動力驅(qū)動裝置的汽車加速重要的參數(shù)、即合成的理論力矩
MRES，S0LL。在發(fā)動機(jī)控制器10的第一層面12(功能層面)中實(shí)現(xiàn)的 理論力矩Mso!x的力矩分配22成混合動力驅(qū)動裝置24上的獨(dú)立驅(qū)
動裝置26, 28的獨(dú)立理論力矩Msoll,v和MsoLL,e對于實(shí)際的安全
性重要的參數(shù)、在所示情況下合成的理論力矩是不重要的。
盡管在按照圖2的視圖中以獨(dú)立理論力矩Msoll,v和Msoll,e
MREs，so^通過在第二層面14(監(jiān)控層面)中獲得的允許力矩Mzul在 持續(xù)比較34的范圍中檢驗(yàn)，在合成力矩的形成40中代替獨(dú)立理論
力矩Msoll,v和MsoLL，e也可以使用混合動力驅(qū)動裝置24的至少一
個(gè)內(nèi)燃機(jī)26和至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置28的事實(shí)上的實(shí)際力矩。在 這個(gè)變化中總實(shí)際力矩的獨(dú)立實(shí)際力矩的分配是不顯著的——只
要合成的實(shí)際力矩mresjst位于第二層面14(監(jiān)控層面)中計(jì)算的允 許力矩Mzul以下。如果代替獨(dú)立的理論力矩Msoll,v或Msoll，e而
考慮事實(shí)上的實(shí)際力矩，則不在第二層面14中計(jì)算這個(gè)實(shí)際力矩， 而是在那個(gè)驅(qū)動裝置控制器中計(jì)算并且例如通過CAN總線傳遞到 第二層面14。通過這種方式能夠監(jiān)控混合動力驅(qū)動裝置的合成理
論力矩。而如果監(jiān)控合成的理論力矩，則也可以使獨(dú)立理論力矩
MS0LL v和MS0LL e在相應(yīng)的發(fā)動機(jī)控制器上合理化。
權(quán)利要求
1.一種用于在多重驅(qū)動裝置、尤其是混合動力驅(qū)動裝置(24)中監(jiān)控力矩分配(22)的方法，所述驅(qū)動裝置具有至少兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動裝置(26，28)，它們通過發(fā)動機(jī)控制器(10)而被控制，其中理論力矩MSOLL的力矩分配(22)在至少兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動裝置上實(shí)現(xiàn)，其特征在于，在力矩分配(22)以后實(shí)現(xiàn)合成的力矩MRES的形成(40)，所述合成的力矩MRES持續(xù)地與力矩分配(22)前的力矩進(jìn)行比較(34)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述混合動力驅(qū)動裝置(24) 包括至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(26)和至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置(28)，其特征在 于，由用于至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(26)和至少 一個(gè)電動驅(qū)動裝置(28)的理論力矩MS0LL，V， Msoll,e的合成力矩Mres形成(40)Mres, soll。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中混合動力驅(qū)動裝置(24)包括 至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(26)和至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置(28),其特征在于， 由至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(26)和至少一個(gè)電動驅(qū)動裝置(28)的實(shí)際力矩MIST,V,MIST,E的合成力矩MRES開j成MRES, ist。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在力矩分配(22) 前的力矩是允許力矩MZUL。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在用作第一 層面的監(jiān)控層面的第二層面(14)中實(shí)現(xiàn)合成的力矩MRES, S0LL, MRES, ,st的形成(40)。
6. 如權(quán)利要求2或3所碎的方法，其特征在于，通過使理論力矩MSOLL, v, MsoLL,e相加或使實(shí)際力矩MIST. v, M1ST. e相加來形 成(40)合成的力矩MRES, MRES, 1st。
7. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在功率分流 的混合動力驅(qū)動裝置(24)中在考慮至少兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動裝置(26,28)的 耦聯(lián)條件的情況下形成(40)合成的力矩MRES, S0LX, Mres. 1st。
8. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使合成的理論力矩MRES, soll或合成的實(shí)際力矩MRES. IST在第二層 面(14)中獲得的允許力矩MzuL持續(xù)地進(jìn)行比較，并且在超過允許力矩MZUL時(shí)通過合成的理論力矩MRES, S0LL或者合成的實(shí)際力矩 MRES,soll來觸發(fā)故障反應(yīng)(38)。
9. 一種發(fā)動機(jī)控制器(IO),其用于執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任 一項(xiàng)所述的用于多重驅(qū)動裝置、.尤其是混合動力驅(qū)動裝置(24)的方 法，所述混合驅(qū)動裝置包括至少兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動裝置(26，28)，其中在 第一層面(12)中實(shí)現(xiàn)理論力矩MSOLL的力矩分配(22)，并且?guī)в械?二層面(14),其特征在于，在作為監(jiān)控層面的第二層面(14)中執(zhí)行 合成力矩Mres的形成(40)，并且設(shè)有第一比較步驟(34)，以持續(xù)地 比較所述合成力矩MRES與力矩分配(22)前的力矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在多重驅(qū)動、尤其是混合動力驅(qū)動裝置(24)中監(jiān)控力矩分配(22)的方法。該驅(qū)動裝置(24)具有至少兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動裝置(26，28)，它們通過發(fā)動機(jī)控制器(10)控制。在控制器中使理論力矩M_SOLL的力矩分配(22)在至少兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動裝置(26，28)上。在力矩分配(22)以后形成(40)合成力矩M_RES，它持續(xù)地與力矩分配(22)前的力矩進(jìn)行比較。
文檔編號B60W30/18GK101346538SQ200680049432
公開日2009年1月14日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者A·思爾, H·尼曼, O·卡弗, P·哈格曼 申請人:羅伯特.博世有限公司