專利名稱：混合動(dòng)力車輛機(jī)動(dòng)化設(shè)備的控制方法以及相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛機(jī)動(dòng)化領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及所謂的混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)化裝置，該混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)化裝置包括機(jī)電鏈和內(nèi)燃機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛的管理方法，以及相關(guān)聯(lián)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著碳?xì)浠衔飪?chǔ)備逐漸地減少，多年來(lái)研究了陸用車輛機(jī)動(dòng)化裝置的新的解決方案。在這些解決方案中，混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)化裝置是一個(gè)大有希望的途經(jīng)。
要提醒的是，一個(gè)機(jī)動(dòng)化系統(tǒng)因?yàn)槠浒▋蓚€(gè)不同的能量源而被稱為混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)化系統(tǒng)。這些能量源可以，例如且在最常見(jiàn)的情況下，是內(nèi)燃機(jī)(英文為“InternalCombustion Engine”,英文縮寫為ICE)類型的單元和電動(dòng)推進(jìn)單元,其中所述電動(dòng)推進(jìn)單元一般包括電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(法語(yǔ)為“syst細(xì)e de stockage d' energie 6lectrique”,縮寫為SSEE)，例如電池或超級(jí)電容器。為了簡(jiǎn)化，在以下說(shuō)明中用術(shù)語(yǔ)“ICE發(fā)動(dòng)機(jī)”來(lái)表示內(nèi)燃機(jī)，用術(shù)語(yǔ)“ SSEE ”表示電能儲(chǔ)存系統(tǒng)。適當(dāng)選擇的這些組合可以使得混合動(dòng)力車輛在燃料消耗上高達(dá)傳統(tǒng)車輛效率的兩倍，同時(shí)提供相似的性能和舒適性。混合動(dòng)力系統(tǒng)保證與設(shè)有內(nèi)燃機(jī)類型的傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)化裝置相當(dāng)?shù)睦m(xù)航能力，同時(shí)減少污染性排放和燃料消耗。在以下說(shuō)明中，特別地考慮車輛通過(guò)機(jī)械鏈(ICE發(fā)動(dòng)機(jī)+傳動(dòng)裝置)和集成的機(jī)電鏈的混合動(dòng)力組合。該機(jī)電鏈的構(gòu)成部分主要由被控制成馬達(dá)或發(fā)電機(jī)的電機(jī)來(lái)構(gòu)成，其中所述電機(jī)通過(guò)允許控制這些電機(jī)的電轉(zhuǎn)換器由SSEE連接。這些電轉(zhuǎn)換器可以是集成在電機(jī)上的或是不集成在電機(jī)上的。出于簡(jiǎn)化的考慮，以下將以馬達(dá)或發(fā)電機(jī)模式來(lái)控制電機(jī)的電轉(zhuǎn)換器視為單一主體，其中所述單一主體將簡(jiǎn)單地稱為“電機(jī)”。在現(xiàn)有技術(shù)中目前的混合動(dòng)力車輛結(jié)構(gòu)分三大類，在這里由圖I至圖3來(lái)示出。在這些附圖中，雙線表示機(jī)械功率的傳輸線，而單線則表示電功率的傳輸線。在所謂“串聯(lián)結(jié)構(gòu)”的第一結(jié)構(gòu)中(見(jiàn)圖1)，內(nèi)燃機(jī)(ICE)I與產(chǎn)生電的發(fā)電機(jī)2連接。該電能儲(chǔ)存在SSEE 3中，然后用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)電機(jī)4，所述電機(jī)提供通過(guò)差速器6來(lái)驅(qū)動(dòng)輪子5所必需的功率，以推進(jìn)車輛。在該串聯(lián)結(jié)構(gòu)中，大量的將機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為電功率的步驟造成效率的累積損失。然而，它們?cè)试S有利的控制策略和熱機(jī)(ICE)運(yùn)行的優(yōu)化。系統(tǒng)的整體效率一般在“城市循環(huán)”類型的行程中得到改善。為了覆蓋各種行程類型，應(yīng)增大SSEE 3的續(xù)航能力。當(dāng)然，該SSEE具有的儲(chǔ)存能力越大，該SSEE就越變得相對(duì)較重和昂貴。純粹為了提供信息，以純電模式續(xù)航50km意味著帶著重約70kg的電池3。
在所謂“并聯(lián)結(jié)構(gòu)”的第二結(jié)構(gòu)中(見(jiàn)圖2)，一方面的與傳動(dòng)裝置7關(guān)聯(lián)的ICE熱機(jī)I與另一方面的電機(jī)4以機(jī)械的方式通過(guò)差速器6與車輛的輪子5連接。因此，機(jī)電鏈參與加速、能量回收，任選地在坡道上和啟動(dòng)時(shí)。當(dāng)在馬達(dá)模式下的電機(jī)4提供的附加力矩對(duì)應(yīng)ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的(速度、力矩)優(yōu)化區(qū)域時(shí)，這種并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)常提供良好的效率。當(dāng)偏離該優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)速度區(qū)域時(shí)，并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量效率不再是優(yōu)化的。實(shí)際上，車輛的輪子5通過(guò)各個(gè)機(jī)械減速級(jí)來(lái)與ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I連接，而在傳動(dòng)裝置所建議的速度級(jí)中的發(fā)動(dòng)機(jī)速度優(yōu)化調(diào)節(jié)是不可能的。然而，該并聯(lián)結(jié)構(gòu)相對(duì)于串聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，可以在電動(dòng)模式?jīng)]有在能量效率上有貢獻(xiàn)的時(shí)候斷開(kāi)電動(dòng)模式，這一般是在車輛高速下的情況。所謂“串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)”的第三結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖3)是混合動(dòng)力系統(tǒng)的一種特殊的構(gòu)造，該構(gòu)造允許以逐漸的或不逐漸的方式從一個(gè)模式(并聯(lián)或串聯(lián))轉(zhuǎn)換到另一個(gè)模式。在該串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)中，ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I可通過(guò)機(jī)械能分配器8和差速器6來(lái)驅(qū)動(dòng)輪子5。機(jī)械能分配器8又與發(fā)電機(jī)2連接，該發(fā)電機(jī)將ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，該電能儲(chǔ)存在SSEE 3中。一個(gè)或多個(gè)電機(jī)4同樣通過(guò)差速器6來(lái)驅(qū)動(dòng)輪子5。機(jī)械能分配器8借助行星齒輪隨意將機(jī)械功率分為兩個(gè)流。該機(jī)械功 率的第一部分被用于直接驅(qū)動(dòng)輪子5，而該機(jī)械功率的另一部分則被經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)2轉(zhuǎn)換為電，以供給電機(jī)4或給SSEE 3充電。具有行星齒輪的該結(jié)構(gòu)受益于可以通過(guò)精巧地分配功率流來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)速度和力矩，然而同時(shí)沒(méi)有受益于這兩個(gè)變量完全的獨(dú)立性。在行星齒輪的三個(gè)軸上的力矩-速度依賴關(guān)系不允許選擇對(duì)應(yīng)完全優(yōu)化的ICE運(yùn)行點(diǎn)的力矩和速度。換句話說(shuō)，該系統(tǒng)控制兩個(gè)動(dòng)力源1、4，以根據(jù)駕駛條件來(lái)獲得ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I良好的效率。由此，在低速時(shí)，串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)的性能與串聯(lián)混合動(dòng)力相當(dāng)。在高速時(shí)，串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)的性能與并聯(lián)混合動(dòng)力相當(dāng)。這一帶有功率分配的結(jié)構(gòu)尤其是出現(xiàn)在目前最為商業(yè)化的混合動(dòng)力車輛中。除了其實(shí)施和控制的復(fù)雜性以外，這種系統(tǒng)的缺陷之一在于，當(dāng)ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I工作時(shí)機(jī)電鏈幾乎持續(xù)地受力。因此導(dǎo)致降低系統(tǒng)(ICE 1+發(fā)電機(jī)2+SSEE 3+電機(jī)4+行星齒輪8)的效率，該降低可以大約為20%。實(shí)際上，由于其連續(xù)的傳動(dòng)功能，能量分配器8的行星齒輪需要經(jīng)過(guò)機(jī)電轉(zhuǎn)換鏈的功率流的一個(gè)或大或小的部分，因此降低了整體的效率。明顯地，這種效率損失會(huì)損害車輛在燃料消耗方面的性能，而這已成為目前使用者選擇車輛的一個(gè)根本標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種設(shè)備，該設(shè)備應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題，即燃料消耗的降低。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于變得簡(jiǎn)單和實(shí)施起來(lái)成本不高。為此，本發(fā)明的目標(biāo)是一種陸用混合動(dòng)力車輛的機(jī)動(dòng)化設(shè)備，所述設(shè)備包括第一機(jī)械功率傳輸線和第二機(jī)械功率傳輸線，其中所述第一機(jī)械功率傳輸線包括與第一電機(jī)連接的內(nèi)燃機(jī)，而所述第二機(jī)械功率傳輸線則包括能夠驅(qū)動(dòng)車輛輪子旋轉(zhuǎn)的第二電機(jī)，所述兩個(gè)可以被控制成馬達(dá)或發(fā)電機(jī)的電機(jī)與電能儲(chǔ)存系統(tǒng)連接，
所述設(shè)備還包括
-用來(lái)聯(lián)接-解除聯(lián)接所述兩個(gè)機(jī)械功率傳輸線的“開(kāi)或關(guān)(tout OU rien)”聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)；
-這些各個(gè)元件的控制裝置，所述控制裝置與計(jì)算器連接；-比較裝置，所述比較裝置用于比較以下兩個(gè)方面
一方面，所述內(nèi)燃機(jī)在并聯(lián)模式下的燃料消耗，即所述內(nèi)燃機(jī)在無(wú)電動(dòng)輔助的給定時(shí)刻的燃料消耗，其中所述并聯(lián)模式被定義為如下模式在該模式中，所述內(nèi)燃機(jī)的軸通過(guò)各種機(jī)械齒輪傳動(dòng)件來(lái)驅(qū)動(dòng)所述輪子，所述兩個(gè)機(jī)械傳輸線通過(guò)所述聯(lián)接裝置連接；和
另一方面，基于所述內(nèi)燃機(jī)的最優(yōu)燃料消耗并在該最優(yōu)燃料消耗上加上由于激活串聯(lián)模式的電動(dòng)鏈所造成的損失而計(jì)算出的等效燃料消耗，其中所述串聯(lián)模式被定義為如下模式在該模式中，所述車輛的牽弓I由所述第二電機(jī)單獨(dú)地保證，所述兩個(gè)機(jī)械傳輸線被所述聯(lián)接裝置分開(kāi)，所述內(nèi)燃機(jī)的間斷的使用允許定期為所述電能儲(chǔ)存系統(tǒng)充電，以滿足所述輪子處的持續(xù)的功率需求。要理解的是，“開(kāi)或關(guān)”聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)為離合器類型的裝置，允許從機(jī)械角度完全地分開(kāi)兩個(gè)機(jī)械功率傳輸線。如有必要，該聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)還可以由與變速箱關(guān) 聯(lián)的傳統(tǒng)離合器來(lái)代替。優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括變速箱，該變速箱布置在機(jī)械功率傳輸線之一上。該變速箱可以與其自身的傳統(tǒng)離合器系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，或使用聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)，在該情況下，聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)被用作變速箱的離合器。該布置傳統(tǒng)地允許在車輛的多個(gè)速度下在內(nèi)燃機(jī)的最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)上來(lái)使用內(nèi)燃機(jī)。有利地，按照大約為10至30kW的標(biāo)稱功率來(lái)設(shè)計(jì)兩個(gè)電機(jī)的尺寸。對(duì)于相當(dāng)?shù)娜剂舷牡臏p少，該功率總體上為在現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電機(jī)的功率
的一半。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，電能儲(chǔ)存系統(tǒng)為快速充放電類型的。在第二個(gè)方面，本發(fā)明的目標(biāo)是一種如上所述的混合動(dòng)力車輛的機(jī)動(dòng)化設(shè)備的控制方法，所述方法在于使用至少兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)模式
并聯(lián)模式，在該并聯(lián)模式中，內(nèi)燃機(jī)的軸經(jīng)由各個(gè)機(jī)械齒輪傳動(dòng)件來(lái)驅(qū)動(dòng)輪子，兩個(gè)機(jī)械傳輸線通過(guò)聯(lián)接裝置連接；
串聯(lián)模式，在該串聯(lián)模式中，車輛的牽引由第二電機(jī)單獨(dú)地保證，兩個(gè)機(jī)械傳輸線被聯(lián)接裝置分開(kāi)，內(nèi)燃機(jī)的間斷的使用(運(yùn)行、停止)允許定期地為電能儲(chǔ)存系統(tǒng)充電，以滿足在輪子處的持續(xù)的功率需求。由ICE對(duì)SSEE的間斷的充電通過(guò)第一電機(jī)來(lái)進(jìn)行。在這種情況下，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，從一個(gè)模式轉(zhuǎn)到另一個(gè)模式由比較步驟來(lái)確定，其中所述比較步驟在內(nèi)燃機(jī)在并聯(lián)模式下的燃料消耗(即所述內(nèi)燃機(jī)在無(wú)電動(dòng)輔助的給定時(shí)刻的燃料消耗)和基于內(nèi)燃機(jī)的最優(yōu)燃料消耗并在該最優(yōu)燃料消耗上加上由于激活串聯(lián)模式的電動(dòng)鏈所造成的損失而計(jì)算出的等效燃料消耗之間進(jìn)行比較。根據(jù)所述方法的各種實(shí)施
-在車輛以低功率被牽引的配置中，計(jì)算器使用串聯(lián)模式，并間斷地使用內(nèi)燃機(jī)。在該情況下，計(jì)算器控制機(jī)電鏈各個(gè)部件以允許間斷地使用內(nèi)燃機(jī)；
-在車輛以正常功率被牽引的配置中，計(jì)算器使用并聯(lián)模式，并僅使用內(nèi)燃機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)輪子；
-在車輛以高功率被牽引的配置中，例如在劇烈加速的情況下，計(jì)算器使用并聯(lián)模式，而一個(gè)或兩個(gè)電機(jī)按照馬達(dá)模式來(lái)使用，以在傳輸軸上提供附加的力矩，從而與內(nèi)燃機(jī)一起驅(qū)動(dòng)輪子。要理解的是，本發(fā)明提出通過(guò)允許以下連接來(lái)優(yōu)化目前已知的串聯(lián)/并聯(lián)系統(tǒng)的
管理方法
要么在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)和輪子之間的直接連接，該直接連接最經(jīng)常不要求用電動(dòng)鏈，這對(duì)應(yīng)并聯(lián)模式。在單獨(dú)的ICE發(fā)動(dòng)機(jī)(在燃料消耗方面)比ICE發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)鏈(串聯(lián)模式)的運(yùn)行更有利的運(yùn)行條件下激活該配置，這由此避免了降低系統(tǒng)的整體效率；
要么在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)和輪子之間的、需要電動(dòng)鏈的間接連接，這對(duì)應(yīng)串聯(lián)模式。在如果連接是直接連接則ICE發(fā)動(dòng)機(jī)就沒(méi)有得到優(yōu)化的運(yùn)行條件下激活該配置。在該第二配置中，ICE發(fā)動(dòng)機(jī)在其最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)上通過(guò)第一電機(jī)(以發(fā)電機(jī)模式來(lái)使用)來(lái)為SSEE充電，同時(shí)第二電機(jī)(以馬達(dá)模式來(lái)使用)向輪子輸出駕駛員所要求的功率， 其中所述最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)即該ICE發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)于最優(yōu)(即最低)燃料消耗的運(yùn)行點(diǎn)(速度、力矩)。該運(yùn)行模式必然造成ICE發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行(在ICE最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)上為SSEE充電)階段與ICE發(fā)動(dòng)機(jī)停止階段(SSEE放電)的快速交替。當(dāng)然，對(duì)于任何ICE發(fā)動(dòng)機(jī)，并不是只存在唯一一個(gè)最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)，而是存在一組運(yùn)行點(diǎn)(力矩、速度)，該組運(yùn)行點(diǎn)限定對(duì)應(yīng)于最低燃料消耗區(qū)域的最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域。因此，本發(fā)明的思路在于以間斷的方式(根據(jù)“開(kāi)或關(guān)”的運(yùn)行模式)在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域中使用該ICE發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域即對(duì)應(yīng)于最低燃料消耗的運(yùn)行區(qū)域。這可以通過(guò)尺寸相對(duì)于串聯(lián)/并聯(lián)混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)現(xiàn)有技術(shù)而言減小的SSEE和電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，由于ICE發(fā)動(dòng)機(jī)只在接近其優(yōu)化的運(yùn)行點(diǎn)附近使用，并且ICE的啟動(dòng)和停止階段的頻率不改變或不怎么改變ICE的平均燃料消耗，因此ICE可以明顯更頻繁地提供呈“開(kāi)或關(guān)”矩形波狀的功率而不損害其效率，為大的SSEE充電變得無(wú)用。該新的結(jié)構(gòu)因此非常經(jīng)濟(jì)，并比現(xiàn)有解決方案輕得多。要理解的是，一般地，電動(dòng)輔助(在降低燃料消耗方面)只在考慮了由使用電動(dòng)鏈所造成的損失的同時(shí)允許ICE發(fā)動(dòng)機(jī)整體地在更高的效率水平上運(yùn)行的時(shí)候才是有意義的。應(yīng)持續(xù)地質(zhì)詢要或不要用電動(dòng)鏈的意義。根據(jù)該比較來(lái)管理輪子的驅(qū)動(dòng)構(gòu)成本發(fā)明的目的。


閱讀示例性而非限制性地給出的一個(gè)特定實(shí)施例的描述和附圖之后將更好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。在這些附圖中
-圖I (上文已提及)為串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量回路示意 -圖2 (上文已提及)為并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量回路示意 -圖3 (上文已提及)為串聯(lián)/并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量回路示意 -圖4為汽油類型的熱機(jī)(ICE)的燃料消耗 -圖5為根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)/并聯(lián)混合動(dòng)力設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖5以簡(jiǎn)化的方式示出了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)化設(shè)備的元件。它出現(xiàn)在陸用車輛中，例如帶混合動(dòng)力類型機(jī)動(dòng)化裝置的機(jī)動(dòng)車。在絕非限制性的本示例中，該設(shè)備首先包括汽油類型的內(nèi)燃機(jī)I。這種ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I本身已知，因此這里不再細(xì)述。該設(shè)備然后包括第一電機(jī)9,該第一電機(jī)布置在第一機(jī)械功率傳輸線12上,其與ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I連接。該第一電機(jī)9的功能在于
在以馬達(dá)模式來(lái)使用該第一電機(jī)時(shí)
-驅(qū)動(dòng)ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I以進(jìn)行該發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，
-在車輛劇烈加速階段輔助ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I ; 在以發(fā)電機(jī)模式使用該第一電機(jī)時(shí)
-向電能儲(chǔ)存系統(tǒng)3 (以下說(shuō)明中簡(jiǎn)稱“SSEE”)傳輸ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的能量矩形波(creneaux d， energie),
-快速地減慢ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I以停止該發(fā)動(dòng)機(jī)，
-在減速階段回收車輛可回收的動(dòng)能的一部分。該設(shè)備還包括第二電機(jī)4，該第二電機(jī)也與SSEE 3連接。該第二電機(jī)4的功能在于
在以馬達(dá)模式使用該第二電機(jī)時(shí)
-在串聯(lián)模式下將所要求的功率全部傳輸給輪子5，
-在并聯(lián)模式下在車輛劇烈加速階段傳輸所要求的功率的一部分；
在以發(fā)電機(jī)模式使用該第二電機(jī)時(shí)
-無(wú)論所用模式是什么，在減速階段回收車輛可回收的動(dòng)能的全部或一部分。本發(fā)明的目的不在于在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I和馬達(dá)-發(fā)電機(jī)4、9之間分配功率，而是在于優(yōu)化地使用ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I，并且如有必要得到這些馬達(dá)的及時(shí)電動(dòng)輔助，這兩個(gè)馬達(dá)-發(fā)電機(jī)4、9可以將尺寸設(shè)計(jì)為具有相對(duì)較小的功率(例如10至30kW)。這與現(xiàn)有技術(shù)不同，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般使用50kW的電機(jī)和30kW的發(fā)電機(jī)。第二電機(jī)4與車輛的輪子5通過(guò)第二機(jī)械傳輸線13來(lái)連接，該第二機(jī)械傳輸線包括傳輸件11，該傳輸件由變速箱、任選的變速箱離合裝置、和差速器6構(gòu)成。變速箱的功能在于允許ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I和第二電機(jī)4以令人滿意的、對(duì)應(yīng)于其優(yōu)化的運(yùn)行區(qū)域或范圍的力矩和速度來(lái)運(yùn)行。變速箱為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的類型。該設(shè)備還在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的機(jī)械功率傳輸線上在第一電機(jī)9的下游和第二電機(jī)4的上游包括離合器類型的裝置10，該離合器類型的裝置允許實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械功率傳輸線的兩個(gè)部分12、13的聯(lián)接-解除聯(lián)接。該離合器10是允許從串聯(lián)模式轉(zhuǎn)換到并聯(lián)模式的元件。該離合器為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的類型。如上所見(jiàn)，SSEE 3與兩個(gè)電機(jī)4、9連接。在串聯(lián)模式下，SSEE 3通過(guò)一方面快速地儲(chǔ)存由ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在其工作階段以最優(yōu)點(diǎn)運(yùn)行時(shí)所提供的能量并且另一方面向輪子5輸出所要求的連續(xù)功率而作為緩沖級(jí)。在串聯(lián)或并聯(lián)模式下，SSEE 3允許在減速階段回收車輛動(dòng)能的一部分。最后，在并聯(lián)模式下，SSEE可以在加速階段提供附加的能量。重要的是，SSEE 3能夠非常快速地充電和放電，以使得ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I沒(méi)有時(shí)間在兩次運(yùn)行之間冷卻。SSEE 3因此必須具有相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言小的容量(數(shù)十Wh)，這在成本和車載重量方面是非常有利的。該設(shè)備還包括計(jì)算器14，該計(jì)算器與所述機(jī)動(dòng)化裝置的主要元件連接，尤其是兩個(gè)電機(jī)4、9，SSEE 3，ICE發(fā)動(dòng)機(jī)1，聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)10和傳輸件11。觀察到，如圖5中可見(jiàn)，該設(shè)備相對(duì)于混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)具有多個(gè)不同之處，尤其是
a)離合器10，該離合器10允許機(jī)械連接的兩個(gè)部分12、13的聯(lián)接-解除聯(lián)接；
b)低功率的兩個(gè)電機(jī)4、9；
c)小容量的SSEE3 ；
d)傳輸件11，該傳輸件包括變速箱和任選的變速箱離合裝置。
相對(duì)于上述由圖3示出的“串聯(lián)/并聯(lián)”混合動(dòng)力配置，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的離合器10+電機(jī)9的組合初步分析起來(lái)似乎類似于混合動(dòng)力現(xiàn)有技術(shù)的能量分配器8+發(fā)電機(jī)2的組合。實(shí)際上不是這樣的。首先，現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)馬達(dá)-發(fā)電機(jī)的標(biāo)稱功率被設(shè)置為用于向ICE發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠大的附加功率(在可用的總功率的30至50%之間)以允許ICE I相應(yīng)地減小其功率。這導(dǎo)致完全地改變了傳統(tǒng)車輛的結(jié)構(gòu)以使其變成混合動(dòng)力。其次，在現(xiàn)有技術(shù)中，能量分配器8的行星齒輪從不允許完全地消除一部分機(jī)械能向發(fā)電鏈的傳遞，并持續(xù)地造成可以高達(dá)20%的效率損失。因此，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，選擇離合器10和兩個(gè)低功率電機(jī)4、9的組合的動(dòng)機(jī)在于，一方面，所述控制方法所證實(shí)的控制的高度簡(jiǎn)化，另一方面，為了包含導(dǎo)致車輛混合動(dòng)力化的機(jī)電鏈所進(jìn)行的相對(duì)小的改動(dòng)。至于ICE發(fā)動(dòng)機(jī)，它沒(méi)有或不怎么有功率降低，可以保持與可比的傳統(tǒng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)相同。此外，機(jī)電鏈的部件(電機(jī)、SSEE、轉(zhuǎn)換器等)的良好運(yùn)行所必需的散熱元件的尺寸與其必須傳輸?shù)臉?biāo)稱功率成比例，因此明顯地減小。即使采用車載電機(jī)的低功率，燃料的節(jié)省也是很大的。特別地，本發(fā)明的目的在于恰到好處地使用由電機(jī)4、9提供的電動(dòng)輔助。因此，概括地，根據(jù)本發(fā)明的混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)的控制方法在于使用兩個(gè)模式所謂“并聯(lián)模式”的第一模式；和所謂“間斷串聯(lián)模式”的第二模式。在離合器10處于接合位置時(shí)獲得并聯(lián)模式。機(jī)械連接在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I和輪子5之間經(jīng)由傳動(dòng)裝置的各個(gè)減速件來(lái)連接。在該第一模式下，ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)輪子5，并且有或沒(méi)有電機(jī)4和/或9的電動(dòng)輔助(該輔助只在劇烈加速的階段)。重要的是要注意到，在該情況下，ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I不被用于給SSEE 3充電。兩個(gè)電機(jī)4和/或9可以在減速階段(發(fā)電機(jī)模式)回收車輛可回收的動(dòng)能。在間斷串聯(lián)模式下，離合器10處于斷開(kāi)位置。因此，在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I和輪子5之間斷開(kāi)機(jī)械連接。在該第二模式下，輪子的驅(qū)動(dòng)通過(guò)第二電機(jī)4來(lái)進(jìn)行。ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I以間斷的方式來(lái)使用。在該間斷串聯(lián)模式下，計(jì)算器14以相對(duì)于兩個(gè)電機(jī)的控制同步的方式來(lái)管理ICE的噴射系統(tǒng)的停止和啟動(dòng)階段。兩個(gè)電機(jī)具有不同的功能。首先，在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的工作階段，第一電機(jī)9驅(qū)動(dòng)ICE發(fā)動(dòng)機(jī)，以啟動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)(馬達(dá)模式)。然后，當(dāng)ICE已啟動(dòng)時(shí)，計(jì)算器14準(zhǔn)許在ICE處的燃料噴射系統(tǒng)以使得該ICE處于最優(yōu)的運(yùn)行區(qū)域(速度、力矩)中，并將電機(jī)9控制成發(fā)電機(jī)模式，以向SSEE傳輸ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的能量而使SSEE充電。最后，當(dāng)SSEE充電足夠的時(shí)候，計(jì)算器14控制ICE的燃料噴射系統(tǒng)停止，而總是處于發(fā)電機(jī)模式下的電機(jī)9則通過(guò)回收ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)能的一部分來(lái)幫助ICE發(fā)動(dòng)機(jī)減速。在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的非工作階段(ICE完全停止)，電機(jī)9也停止。相反地，在此期間，輪子的功率需求完全由SSEE來(lái)提供，該SSEE通過(guò)第二電機(jī)4來(lái)放電。在該情況下，該第二電機(jī)以馬達(dá)模式(牽引車輛)或發(fā)電機(jī)模式(車輛減速)來(lái)運(yùn)行。通過(guò)允許利用并聯(lián)和間斷串聯(lián)這兩個(gè)模式，根據(jù)本發(fā)明的控制方法還允許標(biāo)準(zhǔn)的混合動(dòng)力功能，其類型為兩個(gè)馬達(dá)-發(fā)電機(jī)4、9在劇烈加速的時(shí)候在輪子5上進(jìn)行輔助(該功能稱為“助推(boost)”)，由兩個(gè)馬達(dá)-發(fā)電機(jī)4、9在制動(dòng)時(shí)回收能量，以及ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在車輛每次停止時(shí)自動(dòng)停止(該功能稱為“停止&起動(dòng)(stop & start)”或“停止&前進(jìn)(stop & go)”)。 為了從一個(gè)模式轉(zhuǎn)換到另一個(gè)模式，根據(jù)本發(fā)明的方法包括比較步驟，該比較步驟比較ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在并聯(lián)模式下的燃料消耗(即ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在給定的無(wú)電動(dòng)輔助的時(shí)刻的燃料消耗)和ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的、加入了由激活串聯(lián)模式的電動(dòng)鏈所造成的損失的最優(yōu)燃料消耗。當(dāng)ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在并聯(lián)模式下的燃料消耗低于“(最優(yōu))ICE+串聯(lián)模式下電動(dòng)鏈的損失”這一整體的等效燃料消耗時(shí)，激活并聯(lián)模式，只有ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I運(yùn)行。相反地，當(dāng)ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在并聯(lián)模式下的燃料消耗大于“(最優(yōu))ICE+串聯(lián)模式下電動(dòng)鏈的損失”這一整體的等效燃料消耗時(shí)，ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I以間斷的方式按照串聯(lián)模式來(lái)運(yùn)行。即，要么該發(fā)動(dòng)機(jī)在其最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)上運(yùn)行，以為SSEE 3充電，要么該發(fā)動(dòng)機(jī)停止。在這兩個(gè)對(duì)應(yīng)于間斷串聯(lián)模式的情況下，第二電機(jī)5單獨(dú)地保證將功率傳輸給輪子。在傳統(tǒng)推進(jìn)車輛(非混合動(dòng)力，只帶有ICE發(fā)動(dòng)機(jī))的情況下，已知的是，為車輛每個(gè)給定的運(yùn)行點(diǎn)、即給發(fā)動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)速度(單位為t/min)和軸上的力矩(單位為Nm)都關(guān)聯(lián)燃料消耗(或能量效率)。在圖4中示出了該函數(shù)的示意圖，在該圖中，軸線在橫坐標(biāo)上表示單位為轉(zhuǎn)/分鐘的發(fā)動(dòng)機(jī)速度，在縱坐標(biāo)上表示發(fā)動(dòng)機(jī)力矩(單位為Nm)。因此，閉合曲線IC表示發(fā)動(dòng)機(jī)的等燃料消耗線，在本非限制性示例中包含在250g/kWh和550g/kWh之間。換句話說(shuō)，對(duì)應(yīng)于相同燃料消耗的所有點(diǎn)都被連在一起，以在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的(速度-力矩)平面中構(gòu)成“等燃料消耗”。因此，如所能理解的，ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域是包括在閉合曲線IC25tl中的區(qū)域，并集合了其燃料消耗等于250g/kWh的ICE發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)。該圖同樣以高曲線LF示出了內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行范圍的界限。大致相互平行的第二類曲線P對(duì)應(yīng)于在每個(gè)力矩和轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘下的由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的、單位為kW的功率。在本示例中，曲線P從10到160kW。對(duì)應(yīng)于30kW值的曲線P3tl在這里以虛線來(lái)示出。為了理解從一個(gè)模式轉(zhuǎn)到另一個(gè)模式的意義，選擇通過(guò)使用并聯(lián)模式或串聯(lián)模式來(lái)研究ICE的各個(gè)運(yùn)行點(diǎn)。
例如，讓輪子處的負(fù)載對(duì)應(yīng)于燃料消耗等于250g/kWh (即等于所考慮的ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳燃料消耗)的運(yùn)行點(diǎn)(圖4中的點(diǎn)Fl)并對(duì)應(yīng)于第一電機(jī)4的標(biāo)稱功率。在并聯(lián)模式下，該燃料消耗點(diǎn)保持平均等于250g/kWh，因?yàn)闄C(jī)電鏈沒(méi)有被激活，沒(méi)有任何電損失會(huì)降低該效率。對(duì)于該相同的輪子處的負(fù)載，使用串聯(lián)模式時(shí)，ICE的運(yùn)行點(diǎn)必須考慮由使用機(jī)電鏈所產(chǎn)生的損失，該損失大約為20%。為了補(bǔ)償損失，ICE的功率必須相應(yīng)地增大，這導(dǎo)致大約300g/kWh的ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的等效燃料消耗。因此，對(duì)于ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的該運(yùn)行點(diǎn)F1，要求用機(jī)電鏈沒(méi)有任何意義。因此，優(yōu)選的是在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I和車輛輪子6之間有直接連接，并且使ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在最低燃料消耗點(diǎn)Fl運(yùn)行。如果ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I在理想燃料消耗點(diǎn)附近、例如在280g/kWh (點(diǎn)F2)上運(yùn)轉(zhuǎn)也是 一樣的。實(shí)際上，強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)在250g/kWh (點(diǎn)Fl)上運(yùn)轉(zhuǎn)并且要求用機(jī)電鏈沒(méi)有任何用處，因?yàn)檫@相當(dāng)于300g/kWh的平均等效燃料消耗，而其大于起始點(diǎn)的燃料消耗(280g/kWh)。因此，對(duì)于該點(diǎn)，優(yōu)選的是保持在并聯(lián)模式下，即用ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I直接驅(qū)動(dòng)輪子5。相反地，如果ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行點(diǎn)等同于360g/kWh的燃料消耗(圖4中的點(diǎn)F3)，即遠(yuǎn)離250g/kWh的最優(yōu)燃料消耗(點(diǎn)F1)，則轉(zhuǎn)換到間斷串聯(lián)模式變得有意義。ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的平均等效燃料消耗因此變?yōu)樽顑?yōu)點(diǎn)(點(diǎn)Fl)的燃料消耗加上串聯(lián)連接損失，即300g/kWh，但還是低于起始燃料消耗(360g/kWh)。要理解的是，存在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料消耗界限，在該界限以外，轉(zhuǎn)換到間斷串聯(lián)模式是有意義的，在我們的示例中，該界限點(diǎn)位于300g/kWh附近。因此，對(duì)于該點(diǎn)F3，轉(zhuǎn)換到間斷串聯(lián)模式是有意義的。因此，在該串聯(lián)模式下，輪子5由第二電機(jī)4來(lái)驅(qū)動(dòng)。ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止是必要的，以免過(guò)度為小容量的SSEE 3充電，但所述停止必須是短時(shí)間的，以免允許ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I過(guò)度冷卻，這會(huì)損害ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒質(zhì)量，并由此幫助增大污染物排放率。當(dāng)然，在該串聯(lián)模式下，牽引輪子所必需的功率必須與SSEE 3和第二電機(jī)4的可用功率兼容。此外，為了準(zhǔn)許由ICE發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)SSEE的充電和放電階段的交替，輪子所要求的平均功率必須低于由ICE發(fā)動(dòng)機(jī)在SSEE充電階段所輸出的峰值功率，該峰值功率在我們的示例中為30kW。換句話說(shuō)并參照?qǐng)D4，在該示例中，對(duì)于ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I大于300g/kWh的效率點(diǎn)和小于30kW的牽引功率，間斷串聯(lián)模式(離合器斷開(kāi))允許改善車輛整體的燃料消耗。要理解的是，被選為限定由電動(dòng)鏈所造成的功率損失的20%的值可以按照根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法的特征改為任何其他值而不超出本發(fā)明的范圍?？紤]傳輸功率為30kW的特定情況，在圖4中，所涉及的點(diǎn)因此位于30kW等功率曲線的下方和300g/kWh (即250g/kWh+20%)等燃料消耗曲線的下方。所述點(diǎn)由圖4中的剖面線區(qū)域來(lái)表示，對(duì)應(yīng)于這里所提供的非限制性的本示例。明顯地，在這些功率水平上(在我們的示例中為小于30kW)，優(yōu)選地通過(guò)傳動(dòng)裝置各個(gè)級(jí)的相互作用來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)的高速度帶到低得多的速度，由此將圖4的剖面線區(qū)域限制為相對(duì)低的熱機(jī)速度。該區(qū)域?qū)?yīng)于ICE發(fā)動(dòng)機(jī)在小負(fù)載和低速度下運(yùn)行，即主要對(duì)應(yīng)于城市循環(huán)，這占機(jī)動(dòng)車類型車輛的使用情形的絕大部分。
要理解的是，計(jì)算器14以規(guī)則的時(shí)間間隔根據(jù)以上所述的方式來(lái)進(jìn)行燃料消耗的比較，然后確定所使用的運(yùn)行模式。然后，該計(jì)算器由此控制離合器10接合或斷開(kāi)。此外，根據(jù)車輛的配置，計(jì)算器15控制電機(jī)4、9以馬達(dá)模式或發(fā)電機(jī)模式運(yùn)行。更具體地，在車輛處于低功率牽引下的配置中，計(jì)算器14使用間斷串聯(lián)模式(離合器斷開(kāi))，并且ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I以“開(kāi)或關(guān)”的模式在其最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域中使用以便為SSEE 3充電，而輪子5則由第二電機(jī)4來(lái)驅(qū)動(dòng)。在正常功率下的配置中，計(jì)算器14使用并聯(lián)模式(離合器接合)，并且ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I被持續(xù)地用于經(jīng)由傳輸件來(lái)直接驅(qū)動(dòng)輪子。變速箱11的存在有助于接近ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)運(yùn)行。在高功率牽引(例如在加速時(shí))的配置中，計(jì)算器14使用并聯(lián)模式(離合器接合)，并且ICE發(fā)動(dòng)機(jī)I被持續(xù)地用于直接驅(qū)動(dòng)輪子，兩個(gè)電機(jī)4、9同樣可以以馬達(dá)模式被用于增大施加在輪子5上的功率。在中等減速的配置中，計(jì)算器14保持之前使用的模式(串聯(lián)或并聯(lián))。通過(guò)第二電機(jī)4 (串聯(lián)模式)或通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)電機(jī)4、9 (并聯(lián)模式)來(lái)在SSEE中回收車輛動(dòng)能的一部分，因此這些電機(jī)作為發(fā)電機(jī)來(lái)使用。 在劇烈減速的配置中，如有必要，可以通過(guò)轉(zhuǎn)回到并聯(lián)模式來(lái)由發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)附加減速。要理解的是，上述設(shè)備和方法具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于燃料消耗的減少高于現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)/并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)。該設(shè)備只需要小容量的電池，這減小了所述電池的成本及其在車輛中的體積。同樣地，該設(shè)備允許使用功率相對(duì)低的電機(jī)，因?yàn)閮?yōu)選地只在低負(fù)載的時(shí)候要求電動(dòng)輔助。這里也一樣，這些元件因此成本低，并具有減小的體積。聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)10可以任選地由傳輸件現(xiàn)有的變速箱離合系統(tǒng)來(lái)代替。各個(gè)模式之間的管理和控制是簡(jiǎn)單的。在ICE發(fā)動(dòng)機(jī)的完整設(shè)計(jì)的情況下，不需要設(shè)計(jì)在很大的運(yùn)行范圍上優(yōu)化的內(nèi)燃機(jī)，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)用于在低負(fù)載點(diǎn)上運(yùn)行。因此，這些新的熱機(jī)在縮小的范圍上的效率將得到改善，然而，本發(fā)明可以用現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于所涉及的混合動(dòng)力車輛不需要開(kāi)發(fā)新的熱機(jī)組。這顯著地降低了使用本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的開(kāi)發(fā)成本，并允許基于傳統(tǒng)車輛來(lái)包含機(jī)電鏈。本發(fā)明的范圍不限于上述作為示例的實(shí)施形式的細(xì)節(jié)，而是相反地覆蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的更改。
權(quán)利要求
1.一種陸用混合動(dòng)力車輛的機(jī)動(dòng)化設(shè)備,所述設(shè)備包括第一機(jī)械功率傳輸線(12)和第二機(jī)械功率傳輸線(13),其中所述第一機(jī)械功率傳輸線包括內(nèi)燃機(jī)(I),所述內(nèi)燃機(jī)與第一電機(jī)(9)連接，所述第二機(jī)械功率傳輸線包括第二電機(jī)(4)，所述第二電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)所述車輛的輪子(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述兩個(gè)電機(jī)(9、4)能夠被控制成馬達(dá)或發(fā)電機(jī)，且與電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(3)連接； 所述設(shè)備的特征在于，所述設(shè)備還包括 用于聯(lián)接-解除聯(lián)接所述兩個(gè)機(jī)械功率傳輸線(12、13)的“開(kāi)或關(guān)”聯(lián)接-解除聯(lián)接系統(tǒng)(IO )； 所述各個(gè)元件的控制裝置，所述控制裝置與計(jì)算器(14)連接； 比較裝置，所述比較裝置用于比較以下兩個(gè)方面 -一方面，所述內(nèi)燃機(jī)(I)在并聯(lián)模式下的燃料消耗，即所述內(nèi)燃機(jī)(I)在無(wú)電動(dòng)輔助的給定時(shí)刻的燃料消耗，其中所述并聯(lián)模式被定義為如下模式在該模式中，所述內(nèi)燃機(jī)(I)的軸通過(guò)各種機(jī)械齒輪傳動(dòng)件來(lái)驅(qū)動(dòng)所述輪子(5)，所述兩個(gè)機(jī)械傳輸線(12、13)通過(guò)所述聯(lián)接裝置(10)連接；和 -另一方面，基于所述內(nèi)燃機(jī)(I)的最優(yōu)燃料消耗并在該最優(yōu)燃料消耗上加上由于激活串聯(lián)模式的電動(dòng)鏈(3、4、9)所造成的損失而計(jì)算出的等效燃料消耗，其中所述串聯(lián)模式被定義為如下模式在該模式中，所述車輛的牽引由所述第二電機(jī)(4)單獨(dú)地保證，所述兩個(gè)機(jī)械傳輸線被所述聯(lián)接裝置(10)分開(kāi)，所述內(nèi)燃機(jī)(I)在對(duì)應(yīng)于最小燃料消耗區(qū)域的最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域中的間斷的使用允許定期為所述電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(3)充電，以滿足所述輪子(5)處的持續(xù)的功率需求。
2.如權(quán)利要求I所述的機(jī)動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括變速箱(11)，所述變速箱布置在所述機(jī)械功率傳輸線(12、13)中的一個(gè)上。
3.如權(quán)利要求I至2中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述兩個(gè)電機(jī)(4、9)的尺寸按照大約為10至30kW的功率來(lái)設(shè)計(jì)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(3)為快速充放電類型的。
5.一種類型對(duì)應(yīng)于上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混合動(dòng)力車輛機(jī)動(dòng)化設(shè)備的控制方法，其特征在于，所述方法在于使用至少兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)模式 并聯(lián)模式，在所述并聯(lián)模式中，所述內(nèi)燃機(jī)(I)的軸通過(guò)各種機(jī)械齒輪傳動(dòng)件來(lái)驅(qū)動(dòng)所述輪子(5)，所述兩個(gè)機(jī)械傳輸線(12、13)通過(guò)所述聯(lián)接裝置(10)來(lái)連接； 串聯(lián)模式，在所述串聯(lián)模式中，所述車輛的牽引由所述第二電機(jī)(4)單獨(dú)地保證，所述兩個(gè)機(jī)械傳輸線被所述聯(lián)接裝置(10)分開(kāi)，所述內(nèi)燃機(jī)(I)在對(duì)應(yīng)于最小燃料消耗區(qū)域的最優(yōu)運(yùn)行區(qū)域中的間斷使用允許定期為所述電能儲(chǔ)存系統(tǒng)(3)充電，以滿足所述輪子(5)處的持續(xù)的功率需求。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，從一個(gè)模式到另一個(gè)模式的轉(zhuǎn)換由比較步驟來(lái)確定，所述比較步驟將所述內(nèi)燃機(jī)在并聯(lián)模式下的燃料消耗、即所述內(nèi)燃機(jī)(I)在無(wú)電動(dòng)輔助的給定時(shí)刻的燃料消耗與基于所述內(nèi)燃機(jī)(I)的最優(yōu)燃料消耗并在該最優(yōu)燃料消耗上加上由于激活串聯(lián)模式的電動(dòng)鏈(3、4、9)所造成的損失而計(jì)算出的等效燃料消耗進(jìn)行比較。
7.如權(quán)利要求5至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述車輛以低功率被牽弓I的配置中，所述計(jì)算器(14)使用所述串聯(lián)模式，并間斷地使用所述內(nèi)燃機(jī)(I)。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述車輛以正常功率被牽弓I的配置中，所述計(jì)算器(14)使用所述并聯(lián)模式，并僅使用所述內(nèi)燃機(jī)(I)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述輪子(5)。
9.如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述車輛以高功率被牽弓I的配置中，例如在劇烈加速的情況下，所述計(jì)算器(14)使用所述并聯(lián)模式，并且所述兩個(gè)電機(jī)(4、9)按照馬達(dá)模式來(lái)使用，以和所述內(nèi)燃機(jī)(I) 一起驅(qū)動(dòng)所述輪子(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種類型對(duì)應(yīng)于上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的混合動(dòng)力車輛機(jī)動(dòng)化設(shè)備的控制方法，所述方法在于交替地使用輪子與電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)連接的兩種模式并聯(lián)模式，在所述并聯(lián)模式中，所述內(nèi)燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述輪子，沒(méi)有電動(dòng)輔助；串聯(lián)模式，在所述串聯(lián)模式中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述輪子，并只在所述內(nèi)燃機(jī)的最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)上間斷地使用所述內(nèi)燃機(jī)，以定期地為電池充電。從一個(gè)模式到另一個(gè)模式的轉(zhuǎn)換由比較步驟來(lái)確定，所述比較步驟將所述內(nèi)燃機(jī)在所述并聯(lián)模式下的燃料消耗與所述內(nèi)燃機(jī)的最優(yōu)燃料消耗加上由于激活串聯(lián)模式的電動(dòng)鏈所造成的損失進(jìn)行比較。
文檔編號(hào)B60W10/10GK102753414SQ201080063951
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者S.圣馬卡里 申請(qǐng)人:法國(guó)歐陸汽車公司