專利名稱：用于起動混合驅(qū)動裝置中的內(nèi)燃機(jī)的方法
用于起動混合驅(qū)動裝置中的內(nèi)燃機(jī)的方法
背景技術(shù)：
從文件EP1 173 674 Bl中得知一種用于機(jī)動車輛的傳動系。該傳 動系包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其配備有電機(jī)，在起動內(nèi)燃發(fā)動機(jī)時，該電機(jī) 產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和變速器之間設(shè)置有離合器，由該內(nèi)燃發(fā) 動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由該離合器而傳輸?shù)街辽僖粋€車輛驅(qū)動輪上。設(shè)置 有這樣的裝置，該裝置在該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)起動時以如下方式操控該離合 器，即，在該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)起動時由電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的第一部分傳輸?shù)?該至少一個車輛驅(qū)動輪上，而由電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩中的足以起動該內(nèi)燃 發(fā)動才幾的第二部分則^皮傳輸?shù)皆搩?nèi)燃發(fā)動機(jī)。在對用于內(nèi)燃發(fā)動才幾的 驅(qū)動力矩和/或用于起動力矩和/或用于離合器力矩(該離合器力矩主要 依賴于離合器接合行程)的、依賴于溫度和/或轉(zhuǎn)速的特性曲線族加以 考慮的前提下，借助于控制裝置而運行該離合器。
在當(dāng)今所應(yīng)用的車輛驅(qū)動裝置、例如帶有至少一個內(nèi)燃機(jī)和至少 一個其它電力驅(qū)動裝置的混合驅(qū)動裝置中，才艮據(jù)傳動系的不同結(jié)構(gòu)， 該機(jī)動車輛可僅借助于該至少一個電力驅(qū)動裝置而運動。在這種情況 下，該至少一個電力驅(qū)動裝置提供全部的驅(qū)動能量，與之相反，內(nèi)燃 機(jī)則保持關(guān)閉。在"電動行駛"運行模式下，可通過該至少一個電力驅(qū) 動裝置來起動該處于停工狀態(tài)的內(nèi)燃機(jī)。這可例如借助于脈沖起動來 進(jìn)行，其中，處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的該至少一個電力驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)脈沖被 加以利用，以使處于停止?fàn)顟B(tài)的內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)。為實施該脈沖起動，首 先將該至少一個電力驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速提高。在此，為了不導(dǎo)致該至少 一個電力驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速提高，通常，布置在該至少一個電力驅(qū)動裝 置與車輛變速器之間的離合器會以力矩調(diào)控的方式運行，且在裝備有
混合驅(qū)動裝置的機(jī)動車輛的這種運行階段中，該離合器傳輸駕駛員需
4求力矩。進(jìn)行了該至少一個電力驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速提高之后，位于該至 少 一 個電力驅(qū)動裝置與內(nèi)燃機(jī)之間的離合器閉合。在這種方式中不利 的情況是，在滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中運行的、位于車輛變速器與該至少一個電力 驅(qū)動裝置之間離合器不能夠長時間地在這種滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中運行，在一方 面，該滑轉(zhuǎn)狀態(tài)對于連續(xù)的輸出轉(zhuǎn)速的保持而言是必須的，然而，在 另一方面，該滑轉(zhuǎn)狀態(tài)會導(dǎo)致會該離合器的機(jī)械過載或過熱。這就使 得該離合器(該離合器在該至少 一 個電力驅(qū)動裝置與裝備有混合驅(qū)動 裝置的車輛的變速器之間)的長時間運行被排除在外。為了實施所描述 的脈沖起動，首先需要進(jìn)行混合驅(qū)動裝置的該至少一個電力驅(qū)動裝置 處的轉(zhuǎn)速提高，以至于整個起動過程變長，這是因為，該至少一個電 驅(qū)動裝置首先必須被加速，然后才能夠完成通向內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動連接， 且同時，為了避免在輸出處產(chǎn)生力矩突變，需要對該至少一個電力驅(qū) 動裝置的通向車輛變速器的離合器進(jìn)行高成本的力矩調(diào)控。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于所指出的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，在裝備有混合驅(qū)動 裝置的車輛的傳動系中，在起動內(nèi)燃機(jī)時避免驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速擾動。
根據(jù)本發(fā)明，這一目的將通過以下方式而實現(xiàn)，即，在混合驅(qū)動 裝置的內(nèi)燃機(jī)中的脈沖起動中，在至少 一個電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速下降 時，進(jìn)行變速器換擋過程，該變速器換擋過程在內(nèi)燃機(jī)的脈沖起動中 對該至少一個電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速下降進(jìn)行補償。尤其地，通過變速器 的連續(xù)地變化的變速比來補償在內(nèi)燃機(jī)的起動時出現(xiàn)的該至少 一個 電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速下降，以使得該至少 一個電驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)速可 保持不變并由此使得該帶有混合驅(qū)動裝置的機(jī)動車的牽引力保持不 變。這種能夠進(jìn)行變速比的連續(xù)的變化的變速器例如為自動變速器或
帶式變速器(Umschlingungsgetriebe)。
利用根據(jù)本發(fā)明所推薦的方案，能夠以有利的方式達(dá)到以下目 的，即，該至少一個電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速可長時間地被提高，以便在有需要時立即起動該混合驅(qū)動裝置的內(nèi)燃機(jī)。此外，通過根據(jù)本發(fā)明所 推薦的方案，可實現(xiàn)對這樣一種離合器的舍棄，該離合器通常在混合 驅(qū)動裝置中設(shè)置在車輛變速器和至少一個電驅(qū)動裝置之間。因此，這 樣一種要求——以力矩調(diào)控的方式來運行該離合器的要求——也不 用考慮。(這樣也就無需以力矩調(diào)控的方式來運行該離合器)最后，通 過根據(jù)本發(fā)明所推薦的方案，可以達(dá)到以下一點，即，迄今為止所必 需的、用以提高混合驅(qū)動裝置的至少一個電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速的時間段 可以被省去，因為該至少 一 個電驅(qū)動裝置可長時間地在較高的轉(zhuǎn)速上 運行。在"電動行駛"模式期間，在內(nèi)燃機(jī)的脈沖起動時，該車輛變速 器、優(yōu)選地為自動變速器或例如地為帶有連續(xù)的速比的帶式變速器， 對該至少一個電力驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速下降進(jìn)行補償并保持車輪轉(zhuǎn)速不 變，以使得帶有混合驅(qū)動裝置的機(jī)動車輛的牽引力的斷續(xù)性被排除。
在混合驅(qū)動裝置的內(nèi)燃機(jī)的脈沖起動中，借助于車輛變速器的變 速比的連續(xù)的變化來補償該至少一個電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速下降，該轉(zhuǎn)速 下降是由于內(nèi)燃機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。在混合驅(qū)動裝置的內(nèi)燃機(jī) 的脈沖起動時，車輛變速器這樣地從第一變速比連續(xù)地變換到第二變 速比，例如在自動變速器的情況下從第二檔位換入第一檔位，其中， 該第二變速比高于該第一變速比，因為，由于在脈沖起動中該至少一 個電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速下降而使得車輛變速器的輸入轉(zhuǎn)速下降。變速比 通過COAntrieb/C0Abtrieb而纟會出。^口果f命出壽爭速C0Abtrieb 保持不變而驅(qū)動轉(zhuǎn)速 C0Antrieb下降——通過該至少一個電驅(qū)動裝置基于內(nèi)燃機(jī)的脈沖起動而 引起——則變速比i下降。
附圖
下面將根據(jù)附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
其中

圖1顯示了車輛的混合驅(qū)動裝置的部件，帶有位于至少一個電驅(qū) 動裝置和內(nèi)燃機(jī)之間的一個離合器和位于至少一個電力驅(qū)動裝置和 車輛變速器之間的另 一個離合器，
圖2顯示了在起動階段該待起動的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速圖表和該至少一 個電力驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速圖表，這些圖表以時間為自變量而畫出，
圖3顯示了駕駛員力矩需求的變化過程，其以時間為自變量而畫
出，
圖4顯示了在該電驅(qū)動裝置的所希望的較高的轉(zhuǎn)速下，該至少一 個電驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速圖表，而
圖5顯示了在車輛變速器中進(jìn)行的變速比改變。
實施例
從根據(jù)圖1的示意圖中可看出混合驅(qū)動裝置的部件，該混合驅(qū)動 裝置帶有內(nèi)燃機(jī)、至少一個電驅(qū)動裝置、布置在它們之間的離合器、 以及位于該至少一個電力驅(qū)動裝置和車輛變速器之間的另一個離合器。
裝備有混合驅(qū)動裝置12的機(jī)動車的傳動系10包括內(nèi)燃機(jī)14。該 內(nèi)燃機(jī)14可借助于第一離合器16而聯(lián)接到至少一個電力驅(qū)動裝置20 上，該電力驅(qū)動裝置20是圖1中所示混合驅(qū)動裝置12的另一個部件。 該至少一個電力驅(qū)動裝置20的輸出軸22可經(jīng)由另 一個離合器、即第 二離合器24而與車輛變速器26相聯(lián)接。在圖1中所顯示的、混合驅(qū) 動裝置12的實施例變體中，內(nèi)燃機(jī)14可自"電動行駛"運行模式中被 起動。這通常是借助于脈沖起動而進(jìn)行的。在此，該至少一個電力驅(qū) 動裝置20的回轉(zhuǎn)脈沖被用于使處于停止?fàn)顟B(tài)的內(nèi)燃機(jī)14旋轉(zhuǎn)并使其 起動。然而，為此就必須提高該至少一個電驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)速。為 了在該至少一個電驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)速提高時保持輸出處的轉(zhuǎn)速不會 被提高，貝'j,在圖l中所示的結(jié)構(gòu)中，該另一個離合器、即第二離合 器24會運行在滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中。在內(nèi)燃機(jī)14的脈沖起動的情況下，在該起動過程中不利的情況是，該另一個離合器、即第二離合器24不能 夠長時間地運行在滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中，因為，否則的話，該離合器會機(jī)械過 載或過熱。
從圖2和圖3中可以看出轉(zhuǎn)速圖表和/或力矩圖表，其中，該至少 一個電力驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速和/或力矩分別在時間軸上被畫出。
從根據(jù)圖2的示意圖中得知，該至少一個電力驅(qū)動裝置20以初 始轉(zhuǎn)速coo運行。在時間點t,"根據(jù)駕駛員需求38,需要運行在"電 動行駛"運行狀態(tài)下的該至少一個電力驅(qū)動裝置20的力矩提升，類似 于圖3中的駕駛員需求力矩38。自時間點t^。起，該至少一個電驅(qū)動 裝置20的轉(zhuǎn)速根據(jù)圖2中的示意圖所示連續(xù)地上升，直至該至少一 個電驅(qū)動裝置20具有較高的轉(zhuǎn)速co,。
在某一時間點t^！,即，在該至少一個電驅(qū)動裝置20的較高的轉(zhuǎn) 速Q(mào))i下，進(jìn)行該另一個離合器、即第二離合器24的閉合，由此使得 該至少一個電驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)下降34。同時，內(nèi)燃機(jī)14內(nèi)燃 機(jī)通過該另一個力矩調(diào)控離合器24、即第二力矩調(diào)控離合器24而被 加速到其轉(zhuǎn)速co2。該至少一個電驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)速下降和該內(nèi)燃機(jī) 14的加速在離合階段32之內(nèi)進(jìn)行，在該階段之內(nèi)，該另一個離合器、 即第二離合器24運行在滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中并產(chǎn)生大量的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。
在時間點t二t2,內(nèi)燃機(jī)以其轉(zhuǎn)速①2運轉(zhuǎn)。圖1中所顯示的混合驅(qū)
動裝置12的結(jié)構(gòu)要求該另一個離合器，即第二離合器運行在滑轉(zhuǎn)狀 態(tài)中，此外，待起動的內(nèi)燃機(jī)14的脈沖起動會持續(xù)較長時間，因為 首先必須將該至少一個電驅(qū)動裝置20由其初始轉(zhuǎn)速co。加速到較高的 轉(zhuǎn)速COi,然后才能夠進(jìn)行離合過程。為了避免傳動系中的急沖并避免 由此引起的對行駛舒適性的損害，對該另一個離合器，即第二離合器 24(作為力矩調(diào)控離合器)而言，高成本的調(diào)控是必須的。 從圖4可以看出根據(jù)本發(fā)明所推薦的傳動系的結(jié)構(gòu)。 與根據(jù)圖l的示意圖所不同的是，在圖4所示的傳動系中該另一 個離合器、即第二離合器24被省略。圖4中所示傳動系的內(nèi)燃機(jī)14經(jīng)由其輸出軸18而與一如既往地存在的第一離合器16相連接，該第 一離合器16在其一側(cè)與該至少一個電驅(qū)動裝置20相聯(lián)接。該至少一 個電驅(qū)動裝置20的輸出軸22與車輛變速器26相連接。
從根據(jù)圖5和圖6的示意圖中可以看出在脈沖起動時變速器速比 在時間上的變化過程以及該至少 一個電驅(qū)動裝置的和該至少 一個驅(qū) 動輪的隨時間變化的轉(zhuǎn)速圖表
根據(jù)圖5和圖6的示意圖涉及圖4中所示的傳動系10。 根據(jù)圖5和圖6，在時間點t^0，觸發(fā)該至少一個電驅(qū)動裝置20 的轉(zhuǎn)速提高46。作為結(jié)果，該至少一個電驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)速從(Do上 升到叫。同時，在第一過渡階段42期間，在車輛變速器26的變速器 速比中進(jìn)行變速比的從變速比i2到變速比i,的變化，例如，從第二檔 位換低檔到第一檔位。除了圖5中所示的、該至少一個電驅(qū)動裝置20 的、與圖5中所示的轉(zhuǎn)速提高46相應(yīng)的、從轉(zhuǎn)速coo到較高的轉(zhuǎn)速o)！ 的轉(zhuǎn)速提高之外，該至少一個電驅(qū)動裝置20也可以從一開始就以較 高的轉(zhuǎn)速ro!運行。在這種情況下，該車輛變速器26同樣也以變速比 "運行。
在圖5和圖6中所畫出的時間點^和時間點t2之間，進(jìn)行圖4中 示意性地顯示出的內(nèi)燃機(jī)14的脈沖起動，以至于引起根據(jù)圖5所示 的、該至少一個電驅(qū)動裝置20的轉(zhuǎn)速下降34。與該至少一個電驅(qū)動 裝置20的轉(zhuǎn)速下降34相平行地，在第二過渡階段44中進(jìn)行車輛變 速器26中的變速器速比的、從第一變速比h到第二變速比i2的變化， 以使得一~如圖5中所示那樣——至少一個被驅(qū)動的車輪的車輪轉(zhuǎn)速
叫ad保持不變。
在根據(jù)圖4中示意圖的混合驅(qū)動裝置12中，該車輛變速器26優(yōu) 選地設(shè)計成自動換擋的變速器或設(shè)計成帶式變速器(CVT變速器)由此 可以確保，在內(nèi)燃機(jī)14的脈沖起動期間，車輛的牽引力保持連續(xù)。 根據(jù)本發(fā)明所推薦的、傳動系10的實施例變型使得該至少一個電驅(qū) 動裝置20以較高的轉(zhuǎn)速oh運行成為可能，以使得該至少一個電驅(qū)動
9裝置20的在時間段46之內(nèi)所必需的"提升階段"可以被省略。由此使 得以下時間段有所縮短，在該時間段中混合驅(qū)動裝置12的內(nèi)燃機(jī).4 可利用脈沖起動而被起動。如同從圖5和圖6中所得知的那樣，為保
持車輪轉(zhuǎn)速COrad不變，不僅在該至少一個電驅(qū)動裝置20的、從初始轉(zhuǎn)
速coo到較高的轉(zhuǎn)速c^的轉(zhuǎn)速提高46中，以與之平行的方式進(jìn)行變速 器速比的從變速比i2到變速比^的變化，而且相類似地、對從該至少 一個電驅(qū)動裝置20的較高轉(zhuǎn)速OM到其初始轉(zhuǎn)速coo的轉(zhuǎn)速下降34的
補償而言同樣適用，其中，在t!和t2之間的時間段內(nèi)，在該第二過渡
階段44期間，進(jìn)行該變速器速比的從變速比i,到較小的變速比i2的 連續(xù)的變化。
如同從根據(jù)圖4的示意圖中所得知的那樣，通過根據(jù)本發(fā)明所推 薦的方案，可以省略在圖1中所必須的另一個離合器、即第二離合器 24以及該離合器24的費用高昂的力矩調(diào)控。利用根據(jù)本發(fā)明所推薦 的方法，可以實現(xiàn)該至少一個電力驅(qū)動裝置20的"拉升"，即實現(xiàn)其轉(zhuǎn) 速的提高，其中，車輛變速器26中的變速比連續(xù)地提高，變速比連 續(xù)提高是通過換低檔來實現(xiàn)的。另一方面，通過根據(jù)本發(fā)明所推薦的 方法，在內(nèi)燃機(jī)14的脈沖起動中(該內(nèi)燃機(jī)14的脈沖起動與該至少一 個電驅(qū)動裝置20處的轉(zhuǎn)速下降相關(guān)聯(lián))，可以使車輛變速器26的輸出
口轉(zhuǎn)速Q(mào))abrteb保持不變，因為變速比i-C0歳rieb/C0A^eb下降，相應(yīng)地， 在車輛變速器26中進(jìn)行換高檔。
權(quán)利要求
1、一種用于起動車輛用混合驅(qū)動裝置(12)的內(nèi)燃機(jī)(14)的方法，所述混合驅(qū)動裝置(12)帶有至少一個電驅(qū)動裝置(20)，所述至少一個電驅(qū)動裝置(20)可經(jīng)由第一離合器(16)與所述內(nèi)燃機(jī)(14)相聯(lián)接，以用于所述內(nèi)燃機(jī)(14)的脈沖起動，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)(14)的脈沖起動中所出現(xiàn)的、所述至少一個電驅(qū)動裝置(20)的轉(zhuǎn)速變化(34，46)通過連續(xù)地進(jìn)行的、車輛變速器(26)中的速比的變化(42，44)而被補償。
2、 根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述至少一個 電驅(qū)動裝置(20)的轉(zhuǎn)速下降(34)期間，所述車輛變速器(26)的變速器速 比i連續(xù)地;減小。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)(14) 的脈沖起動期間，至少一個被驅(qū)動車輪的車輪轉(zhuǎn)速COw保持不變。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述至少一個 電驅(qū)動裝置(20)的轉(zhuǎn)速提高(46)期間，在時間點t二to起，所述車輛變速 器(26)中的變速比連續(xù)地增大。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，在所述至少低檔，或者，在所述至少一個電驅(qū)動裝置(20)的轉(zhuǎn)速上升(46)時在所述 車輛變速器(26)中換高檔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述至少一的變速器速比的變化(42,44)的斜率相對應(yīng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述變速器 速比的連續(xù)的變化在設(shè)計成自動變速器或設(shè)計成帶式變速器(CVT)的 車輛變速器(26)中進(jìn)行。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在運行在相對于 初始轉(zhuǎn)速。o而言較高的轉(zhuǎn)速①i上的至少一個電驅(qū)動裝置(20)中，所述內(nèi)燃機(jī)(14)的脈沖起動可以縮短一個時間段，所縮短的時間段為所述至少一個電驅(qū)動裝置(20)的從G)o到w的轉(zhuǎn)速提高(46)所需的時間段。
9、 一種車輛的傳動系(IO),其帶有混合驅(qū)動裝置(12)并帶有車輛 變速器(26),所述混合驅(qū)動裝置(12)帶有內(nèi)燃機(jī)(14)和至少一個電驅(qū)動 裝置(20)，所述電驅(qū)動裝置(20)可經(jīng)由第一離合器(16)與所述內(nèi)燃機(jī)(14) 相聯(lián)接，所述車輛變速器(26)驅(qū)動所述車輛的至少一個車輪，其中， 所述內(nèi)燃機(jī)(14)可借助于脈沖起動而起動，其特征在于，所述車輛變 速器(26)為連續(xù)換擋自動變速器或帶式變速器(CVT)，在所述至少一個 電驅(qū)動裝置(20)的轉(zhuǎn)速變化(34，46)時，在所述車輛變速器(26)中在各個 變速比ii， i2之間存在斜坡狀的轉(zhuǎn)變(42，44)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于起動混合驅(qū)動裝置(12)的內(nèi)燃機(jī)(14)的方法，其中該混合驅(qū)動裝置(12)帶有至少一個電驅(qū)動裝置(20)。該電驅(qū)動裝置(20)可經(jīng)由第一離合器(16)而與內(nèi)燃機(jī)(14)相聯(lián)接以用于內(nèi)燃機(jī)(14)的脈沖起動。在內(nèi)燃機(jī)(14)的脈沖起動中出現(xiàn)的、該至少一個電驅(qū)動裝置(20)的轉(zhuǎn)速變化(34，46)通過車輛變速器中的速比的連續(xù)地進(jìn)行的變化(42，44)而被補償。
文檔編號B60W10/10GK101443219SQ200780017345
公開日2009年5月27日 申請日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者A·西爾 申請人:羅伯特.博世有限公司