機動車的混合動力驅動裝置及其運行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機動車的混合動力驅動裝置(1)，其包括內燃機(2)、電機(3)和變速器(4)，其中，變速器(4)設計成具有兩個部分變速器(5、6)的多級換檔變速器，這兩個部分變速器各具有單獨的輸入軸(7、8)和共同的輸出軸(9)，其中，電機(3)能聯(lián)接到第一部分變速器(5)的第一輸入軸(7)上，內燃機(2)能聯(lián)接到第二部分變速器(6)的第二輸入軸(8)上，其中，兩個輸入軸(7、8)能通過部分變速器(5、6)的形狀鎖合換檔元件選擇性地與共同的輸出軸(9)聯(lián)接，其中，第一輸入軸(7)能通過摩擦鎖合的第一離合器(11)如下地聯(lián)接到電機(3)上，即，在閉合第一離合器的情況下電機(3)聯(lián)接到第一部分變速器(5)上并且在打開第一離合器的情況下其與第一部分變速器(5)分離，其中，第二輸入軸(8)能通過摩擦鎖合或形狀鎖合的第二離合器(10)如下地聯(lián)接到內燃機(2)上，即，在閉合第二離合器(10)的情況下內燃機(2)聯(lián)接到第二部分變速器(6)上并且在打開第二離合器的情況下其與第二部分變速器(6)分離，并且其中，電機(3)的驅動軸(15)能通過形狀鎖合換檔元件(13)與第二輸入軸(8)相連。
【專利說明】機動車的混合動力驅動裝置及其運行方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機動車的根據(jù)權利要求1的前序部分的混合動力驅動裝置。此外，本發(fā)明還涉及運行這種混合動力驅動裝置的方法。
【背景技術】
[0002]由DE 198 50 549 Al公知一種具有混合動力驅動裝置的機動車，其中，混合動力驅動裝置包括內燃機、電機和設計成雙離合變速器的變速器。DE 198 50 549 Al的混合動力驅動裝置的雙離合變速器具有兩個部分變速器，它們各具有單獨的輸入軸和共同的輸出軸，其中，根據(jù)該現(xiàn)有技術，給每個輸入軸配屬有摩擦鎖合離合器，以便將內燃機聯(lián)接在相應的部分變速器的相應輸入軸上。根據(jù)DE 198 50 549 Al的雙離合變速器的部分變速器具有形狀鎖合換檔元件，兩個輸入軸能夠通過所述形狀鎖合換檔元件選擇性地與共同的輸出軸聯(lián)接。電機與至少一個部分變速器的至少一個輸入軸聯(lián)接。

【發(fā)明內容】

[0003]由此出發(fā)，本發(fā)明的任務在于實現(xiàn)機動車的新型混合動力驅動裝置和用于運行這種混合動力驅動裝置的方法。
[0004]該任務通過根據(jù)權利要求1的混合動力驅動裝置解決。根據(jù)本發(fā)明，第一部分變速器的第一輸入軸能通過摩擦鎖合的第一離合器如下地聯(lián)接到電機上，即，在閉合第一離合器的情況下，電機聯(lián)接到第一輸入軸上并因此聯(lián)接到第一部分變速器上，在打開第一離合器的情況下，其與第一輸入軸分離并因此與第一部分變速器分離，其中，第二部分變速器的第二輸入軸能通過摩擦鎖合或形狀鎖合的(formschliissig)第二離合器如下地聯(lián)接到內燃機上，即，在閉合第二離合器的情況下，內燃機聯(lián)接到第二輸入軸上并因此聯(lián)接到第二部分變速器上，在打開第二離合器的情況下，其與第二輸入軸分離并因此與第二部分變速器分離。此外，形狀鎖合換檔元件作用于兩個輸入軸，其中，電機的驅動軸能通過形狀鎖合換檔元件與第二輸入軸相連。
[0005]利用根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置可以實現(xiàn)在應用唯一的電機并因此取消第二電機的情況下利用大量混合動力功能，例如在打開的離合器上無拖拽損耗的純電動行駛、利用摩擦鎖合(reibschliissig)離合器上的滑差的純電動起動、至少若干換檔元件通過電機的主動同步、內燃機在機動車靜止狀態(tài)中通過電機啟動、內燃機通過電機由純電動行駛開始的無牽引力中斷的啟動、由電機的發(fā)電機式運行和因此電機的負荷運行開始的無延遲的起動或緩行、在電機用作動力換檔元件的情況下執(zhí)行動力換檔以及在純電動行駛必要時在內燃機同時啟動的情況下執(zhí)行動力換檔。此外，還可以提供增壓和能量回收作為混合動力功能。當?shù)诙x合器設計成形狀鎖合離合器時，能執(zhí)行這些功能的大多數(shù)功能。然而，若干功能要求將第二離合器設計成摩擦鎖合離合器。
[0006]在權利要求7至15中限定了用于運行這種混合動力驅動裝置的根據(jù)本發(fā)明的方法?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0007]由從屬權利要求和如下說明得到本發(fā)明優(yōu)選的改進方式。結合附圖不局限于此地進一步說明了本發(fā)明的實施例。其中:
[0008]圖1是機動車的根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置的圖示；
[0009]圖2是機動車的根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置的另一圖示；以及
[0010]圖3是機動車的根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置的另一圖示。
【具體實施方式】
[0011]圖1示出機動車的根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置I的優(yōu)選實施方式，其中，混合動力驅動裝置I包括內燃機2、電機3和變速器4。變速器4設計成具有兩個部分變速器5和6的多級換檔變速器，其中，這兩個部分變速器5和6均具有單獨的輸入軸7或8和共同的輸出軸9。
[0012]變速器4的第一部分變速器5在圖1的實施例中提供前進檔“1”、“3”、“5”和“7”。變速器4的第二部分變速器6在所示實施例中提供前進檔“2”、“4”和“6”以及倒檔“R”。
[0013]具有兩個部分變速器5和6的變速器4根據(jù)圖1具有多個組合成換檔組件12的、形狀鎖合的換檔元件，通過這些換檔元件兩個部分變速器5和6的兩個輸入軸7和8的每一個均能夠可選地聯(lián)接在變速器4的輸出軸9上，其中，變速器4的輸出軸9對輸出裝置進行作用。
[0014]這里需要說明的是，在所示的優(yōu)選實施例中，兩個部分變速器5和6的兩個輸入軸7和8彼此同軸地布置。
[0015]電機3能夠聯(lián)接在變速器4的第一部分變速器5的第一輸入軸7上，即，通過摩擦鎖合的第一離合器11來聯(lián)接，更確切地說以如下方式來聯(lián)接，即，在摩擦鎖合的第一離合器11閉合的情況中，電機2聯(lián)接到第一輸入軸7上并因此聯(lián)接到第一部分變速器5上，在摩擦鎖合的第一離合器11打開的情況中，電機3與第一輸入軸7分離并因此與第一部分變速器5分離。
[0016]內燃機2能夠聯(lián)接到第二部分變速器6的第二輸入軸8上，即，通過圖1和圖2中摩擦鎖合地而在圖3中形狀鎖合地構造的第二離合器10來聯(lián)接，更確切地說以如下方式來聯(lián)接，即，在第二離合器10閉合的情況中，內燃機2聯(lián)接到第二輸入軸8上并因此聯(lián)接到第二部分變速器6上，在第二離合器10打開的情況中，內燃機2與第二輸入軸8分離并因此與第二部分變速器6分尚。
[0017]另外，在根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置中還存在形狀鎖合換檔元件13，其使得電機3的驅動軸15能與第二輸入軸8相連。形狀鎖合換檔元件13以如下方式作用于兩個輸入軸7和8，即，形狀鎖合換檔元件13作用于在電機3和第一離合器11之間的第一輸入軸7以及在第二離合器10和第二部分變速器6之間的第二輸入軸8。
[0018]當形狀鎖合換檔元件13閉合并且兩個離合器10和11打開時，僅混合動力驅動裝置的電機3聯(lián)接到第二輸入軸8上并因此聯(lián)接到第二部分變速器6上?；旌蟿恿︱寗友b置的內燃機2與變速器4完全分離并且混合動力驅動裝置的電機3與變速器4的第一部分變速器5分離。[0019]當?shù)谝浑x合器11打開且形狀鎖合換檔元件13以及第二離合器10閉合時，混合動力驅動裝置的電機3和混合動力驅動裝置的內燃機2彼此聯(lián)接并共同聯(lián)接到第二輸入軸8上并因此聯(lián)接到第二部分變速器6上。
[0020]當?shù)诙x合器10打開且形狀鎖合換檔元件13以及第一離合器11閉合時，變速器4的兩個部分變速器5和6彼此聯(lián)接并且混合動力驅動裝置的電機3聯(lián)接到兩個輸入軸7、8上并因此聯(lián)接到變速器4的兩個部分變速器5、6上。
[0021]利用根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置可以提供多種混合動力功能，該混合動力驅動裝置用唯一的電機3來控制并且其除了變速器4的兩個部分變速器5和6之外還包括兩個離合器10和11和一個形狀鎖合換檔元件，以下將對多種混合動力功能做詳細說明。
[0022]利用在打開的離合器上無拖拽損耗的混合動力驅動裝置I可以實現(xiàn)純電動行駛，為此如下地運行混合動力驅動裝置1，即，在第二部分變速器6中掛入空檔，打開形狀鎖合換檔元件13，閉合摩擦鎖合的第一離合器11并在第一部分變速器5內掛入檔位。摩擦鎖合或形狀鎖合的第二離合器10可以處于任意狀態(tài)。在這種情況下，電機3通過第一部分變速器5驅動并在輸出軸9上提供驅動力矩，其中，第二離合器10不轉動，從而在其上不會出現(xiàn)拖拽損耗。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0023]利用借助摩擦鎖合離合器上的滑差的混合動力驅動裝置I也可以實現(xiàn)純電動起動，其中，緊接著可以進行在摩擦鎖合離合器上無拖拽損耗的電動行駛。為此，又在第二部分變速器6中掛入空檔，又打開形狀鎖合換檔元件13，摩擦鎖合的第一離合器11充當起動元件，在第一部分變速器5中掛入檔位并且第二離合器10的狀態(tài)是任意的。在這種情況下，電機3通過滑差的第一離合器11和在第一部分變速器5中已掛入的檔位驅動，其中，第二離合器10也不隨同轉動。當摩擦鎖合的第一離合器11閉合，即，當其壓靠時，純電動起動過程結束并進行第二離合器10不可能出現(xiàn)拖拽損耗的純電動行駛。這種純電動起動的優(yōu)點在于，可以避免電機3的質量與機動車質量之間的波動，這是因為滑差的第一離合器11使電機3的慣性質量脫離。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0024]針對這種情況，如圖2所示，給第一部分變速器5的第一輸入軸7配屬有作為輔助機組的油泵14，該輔助機組可以從機動車的靜止狀態(tài)開始以規(guī)定轉速運行。此外可以避免所謂的靜止狀態(tài)慢轉(Stillstandderating)，S卩，由于與電機3協(xié)同工作的逆變器的單側負載所導致的電機3的降速調節(jié)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置I還允許至少若干個換檔元件借助電機3的主動同步。這樣，第一部分變速器5和第二部分變速器6的組合成換檔組件12的換檔元件可以主動地通過電機3的轉速調節(jié)來同步，只要電機3與相應的部分變速器相連。這樣，電機3可以通過第一離合器11與第一部分變速器5相連。電機3可以通過形狀鎖合換檔元件13與第二部分變速器6相連。因為電機3可以相應地與兩個部分變速器5和6的輸入軸7和8脫離，所以部分變速器5和6的所有換檔元件也能在其他方面同步，例如在第二離合器10至少部分閉合的情況下通過內燃機2的轉速調節(jié)的運行。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0026]在機動車的靜止狀態(tài)下可以啟動混合動力驅動裝置I的內燃機2，更確切地說，不僅通過直接啟動而且也通過飛輪啟動(Schwungstart)。當混合動力驅動裝置I的內燃機2在機動車處于靜止狀態(tài)下應當通過借助電機3的直接啟動來啟動時,換檔元件13在混合動力驅動裝置I的初始狀態(tài)下閉合，在第二部分變速器6中掛入有空檔，在第一部分變速器5中掛入有空檔和/或摩擦鎖合的第一離合器11打開并且第二離合器10閉合。在這種情況下，電機3可以在機動車靜止狀態(tài)下牽引發(fā)動靜止的內燃機2。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么直接啟動可用。
[0027]為了在機動車靜止時實現(xiàn)內燃機2的飛輪啟動，在初始狀態(tài)中，S卩，形狀鎖合換檔元件13在機動車靜止狀態(tài)的情況下閉合，在第二部分變速器6中掛入有空檔，在第一部分變速器5中掛入有空檔和/或摩擦鎖合的第一離合器11打開并在這里摩擦鎖合的第二離合器10同樣于初始狀態(tài)中打開。緊接著，電機3加速至規(guī)定的脈沖啟動轉速，其中，當電機3已達到脈沖啟動轉速時，閉合第二離合器10，以便通過脈沖啟動來啟動內燃機2。
[0028]此外可以實現(xiàn)由電動行駛無牽引力中斷地開始舒適地啟動內燃機2，更確切地說是在車速較小情況下。在初始狀態(tài)下，即，當純電動行駛時，摩擦鎖合的第一離合器11閉合，在第一部分變速器5中掛入有檔位，此功能所需的摩擦鎖合的第二離合器10和形狀鎖合換檔元件13均打開并在第二部分變速器6中掛入有空檔。在這種情況下，電機3通過第一部分變速器5驅動。摩擦鎖合的第二離合器10不隨同轉動，從而避免了其上的拖拽損耗。為了啟動內燃機2，首先同步并閉合形狀鎖合換檔元件13，其中，緊接著最初閉合的摩擦鎖合的第一離合器11通過降低其傳動能力而進入滑差狀態(tài)。接下來，當車速較小的情況下首先電動行駛時，尤其是提高電機3的轉速。之后，以如下方式通過摩擦鎖合的第二離合器10啟動內燃機2，S卩，其至少部分地閉合，其中，摩擦鎖合的第一離合器11準備離開滑差狀態(tài)。由此，在啟動內燃機時確保了較高的舒適性。在內燃機2通過摩擦鎖合的第二離合器10牽引發(fā)動之后，摩擦鎖合的第一離合器11在負載下同步并閉合。
[0029]此外，利用根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置I可以實現(xiàn)由電機3的發(fā)電機式運行和因此由其負荷運行開始的無延遲起動，其中，形狀鎖合換檔元件13在初始狀態(tài)下在電機3發(fā)電機式運行的情況下在機動車靜止狀態(tài)時閉合，其中，在第一部分變速器5中掛入有起動檔，其中，在第二部分變速器6中掛入有空檔，其中，第二離合器10閉合并且摩擦鎖合的第一離合器11打開或者最大直至其貼合點地閉合。如果應當由電機3的負荷運行開始地起動，則摩擦鎖合的第一離合器11超過貼合點地閉合，其中，這在任何時刻都可以無延遲地進行。當摩擦鎖合離合器11完全閉合時，起動過程結束。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0030]當純電動地通過第一部分變速器5行駛時，在根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置I中實施第一部分變速器5的實際檔位至第二部分變速器6的目標檔位的換檔，更確切地說，在純電動運行中優(yōu)選實施拉回動力換檔。為此，形狀鎖合換檔元件13在初始狀態(tài)中打開，在第一部分變速器5中掛入有檔位，從而通過第一部分變速器5純電動行駛，第二部分變速器6處于空檔位置，摩擦鎖合的第一離合器11閉合，而第二離合器10打開。第一部分變速器5的實際檔位至第二部分變速器6的目標檔位的換檔如下地實施，S卩，首先要么根據(jù)第一方案同步和閉合形狀鎖合換檔元件13要么根據(jù)第二方案在第二部分變速器6中同步和掛入目標檔位。最后，降低摩擦鎖合的第一離合器11的傳動能力，以使其進入滑差狀態(tài)，其中，接下來根據(jù)第一方案在第二部分變速器6中同步和掛入目標檔位，或者根據(jù)第二方案同步和閉合形狀鎖合換檔元件13。隨后，通過進一步降低摩擦鎖合的第一離合器11的傳動能力使其完全打開，從而負載通過第二部分變速器6傳遞負載。隨后可以在需要時在第一部分變速器5中將實際檔位掛出，以避免摩擦鎖合的第一離合器11的拖拽損耗。隨后，摩擦鎖合的第一離合器11可以保持打開或者也可以保持閉合。以類似方式也可以執(zhí)行第一部分變速器5的實際檔位至第二部分變速器6的目標檔位的推上動力換檔。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0031]此外，在混合動力驅動裝置的純電動運行下可以進行變速器4的第二部分變速器6的實際檔位切換至變速器4的第一部分變速器5的目標檔位，優(yōu)選拉上動力換檔，其中，在初始狀態(tài)中形狀鎖合換檔元件13閉合，在第二部分變速器6中掛入有檔位，以便通過第二部分變速器6來行駛，其中，在第一部分變速器5中掛入有空檔，其中，第二離合器10打開并且摩擦鎖合的第一離合器11要么打開要么閉合。為了現(xiàn)在執(zhí)行在純電動運行下第二部分變速器6至第一部分變速器5的動力換檔尤其是拉上動力換檔，當摩擦鎖合的第一離合器11尚未打開時，打開該摩擦鎖合的第一離合器11并接著在第一部分變速器5中同步和掛入目標檔位。隨后，通過至少部分閉合的第一離合器11通過提高其傳動能力借助摩擦鎖合的第一離合器11來承受負載，更確切地說直至第二部分變速器6無負載。接下來，無負載地在第二部分變速器6中掛出實際檔位。隨后，摩擦鎖合的第一離合器11在負載下同步，從而接下來將其閉合。利用該方法，在電動運行中變速器4的第二部分變速器6至第一部分變速器5的拉上換檔作為動力換檔是可能的。以類似方式也可以實施第二部分變速器6的實際檔位至第一部分變速器5的目標檔位的推回動力換檔。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0032]拉上動力換檔和推回動力換檔的方法流程在此是相同的，僅變換了力矩的正負。同樣，拉回動力換檔和推上動力換檔的方法流程也是相同的，也是僅變換了力矩的正負。
[0033]此外，第二部分變速器6的實際檔位至第一部分變速器5的目標檔位的換檔可以依據(jù)拉上動力換檔地伴隨內燃機2的同時啟動來進行，其中，形狀鎖合換檔元件13在初始狀態(tài)中閉合，在第二部分變速器6中掛入有檔位，以便能夠通過第二部分變速器6純電動行駛，其中，在第一部分變速器5中掛入有空檔，其中，此功能所需的摩擦鎖合的第二離合器10打開，并且其中，摩擦鎖合的第一離合器11要么打開要么閉合。為了實施動力換檔，首先在第一部分變速器5中同步并掛入目標檔位，其中，接下來通過摩擦鎖合的第一離合器11通過連續(xù)提高其傳動能力使其至少部分地閉合，以便通過摩擦鎖合的第一離合器11實現(xiàn)承受負載并使第二部分變速器6無負載。一旦第二部分變速器6無負載，就可以在第二部分變速器6中掛出實際檔位。緊接著，摩擦鎖合的第一離合器11在負載下同步，其中，內燃機2同時通過摩擦鎖合的第二離合器10以如下方式來牽引發(fā)動，即，在此所需的摩擦鎖合的第二離合器10至少部分地閉合。在這種情況中，利用電機3的慣性質量來啟動內燃機2，其中，為了增加舒適性而通過摩擦鎖合的第一離合器11確保了相對于輸出裝置或輸出軸9的滑差分離。在牽引發(fā)動內燃機2至足夠的啟動轉速之后，接下來在此所需的摩擦鎖合的第二離合器10再次打開，從而內燃機2可以由自身的力繼續(xù)啟動過程。接下來繼續(xù)同步和閉合摩擦鎖合的第一離合器11。
[0034]這里需要說明的是，圖1所示出的變速器4的部分變速器5和6的檔位的檔位布置可以有所不同。也就是說不是強制要求第一部分變速器5提供奇數(shù)檔位而第二部分變速器6提供偶數(shù)檔位。然而為了保證通過電機3來動力換檔，所述部分變速器(S卩，在第一部分變速器5的所示實施例中)的檔位不直接相鄰。[0035]如上面描述的那樣，內燃機2能通過第二離合器10與變速器4完全分離。當?shù)诙x合器10設計成摩擦鎖合離合器時，其可以由電動行駛來實現(xiàn)內燃機2的拖拽啟動。此外，內燃機2可以在負載的情況下完全分離，從而例如可以在完全制動時避免內燃機2的停止。
[0036]同樣如已經(jīng)實施的那樣，內燃機還能通過第二離合器10和形狀鎖合換檔元件13聯(lián)接在電機3上。在此，形狀鎖合換檔元件13可以實現(xiàn):內燃機2可以通過閉合的形狀鎖合換檔元件13來利用第一部分變速器5的檔位。電機3可以通過形狀鎖合換檔元件13聯(lián)接在第二部分變速器6上。在形狀鎖合換檔元件13打開的情況下可以實現(xiàn)在打開的摩擦鎖合離合器上無拖拽損耗的純電動行駛。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0037]摩擦鎖合的第一離合器11和形狀鎖合換檔元件13的配合作用可以實現(xiàn)由電機3的負荷運行開始的無延遲起動。同樣，由此可以在電動動力換檔期間實現(xiàn)內燃機的啟動。另夕卜，由此可以在內燃機2拖拽啟動時實現(xiàn)相對于輸出裝置的滑差分離。此外，摩擦鎖合的第一離合器11和形狀鎖合換檔元件13的互相配合可以實現(xiàn)純電動動力換檔，其中，摩擦鎖合離合器11充當動力換檔元件。
[0038]另外，在根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅動裝置或在具有這種混合動力驅動裝置的機動車中還可以在電機3用作動力換檔元件的情況下執(zhí)行動力換檔。在變速器4的第二部分變速器6中無負載地換檔期間，在形狀鎖合換檔元件13打開的情況下，利用電機3可以通過第一部分變速器6的檔位在機動車的輸出裝置上提供力矩。
[0039]僅當內燃機2通過第二部分變速器6提供輸出力矩時，才在電機3作為動力換檔元件參與的情況下在第一部分變速器5中實施動力換檔。
[0040]為了在電機3用作動力換檔元件的情況下從機動車的內燃機式行駛出發(fā)地在離合器10、11閉合且形狀鎖合換檔元件13閉合時執(zhí)行第一部分變速器5的實際檔位至第一部分變速器5的目標檔位的換檔，首先在電機3上建立負載并在內燃機2上卸除負載，打開形狀鎖合換檔元件13，并且在需要時打開第二離合器10。接下來同步并掛入第二部分變速器6的中間檔位。接著在電機3上卸除負載并在內燃機2上建立負載，以及如果第二離合器10之前是打開的，則將其閉合。接著，掛出第一部分變速器5的實際檔位以及同步并掛入其目標檔位，其中隨后，在電機3上建立負載并在內燃機2上卸除負載以及在需要時打開第二離合器10。隨后掛出第二部分變速器6的中間檔位，同步并掛入形狀鎖合換檔元件13。接下來在電機3上卸除負載并在內燃機2上建立負載以及在需要時閉合第二離合器10。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或者當?shù)诙x合器10是形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0041]為了在電機3用作動力換檔元件的情況下從機動車的內燃機式行駛出發(fā)地在離合器10、11閉合且形狀鎖合換檔元件13閉合時執(zhí)行第一部分變速器5的實際檔位至第二部分變速器6的目標檔位的換檔，首先依據(jù)負載從內燃機2轉移至電機3地在電機3上建立負載并在內燃機2上卸除負載，打開形狀鎖合換檔元件13以及在需要時打開第二離合器10，其中接下來，同步并隨后掛入第二部分變速器6的目標檔位。接下來，依據(jù)負載從電機3移回到內燃機2地在電機3上卸除負載并在內燃機2上建立負載以及在需要時閉合第二離合器10，其中，隨后掛出第一部分變速器5的實際檔位。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或者第二離合器10是形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0042]為了在電機3用作動力換檔元件的情況下從機動車的內燃機式行駛出發(fā)地在離合器10、11閉合且形狀鎖合換檔元件13打開時執(zhí)行第二部分變速器6的實際檔位至第一部分變速器5的目標檔位的換檔，首先同步并隨后掛入第一部分變速器5的目標檔位，接著，依據(jù)負載從內燃機2轉移至電機3地在電機3上建立負載并在內燃機2上卸除負載以及在需要時打開第二離合器10。接下來掛出第二部分變速器6的實際檔位，同步并閉合換檔元件13，其中，隨后依據(jù)負載從電機3移回內燃機2地在電機3上卸除負載并在內燃機2上建立負載以及在需要時閉合第二離合器10。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或者第二離合器10是形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0043]為了在電機3用作動力換檔元件的情況下從機動車內燃機式行駛出發(fā)地在離合器10、11閉合且形狀鎖合換檔元件13打開時執(zhí)行第二部分變速器6的實際檔位至第二部分變速器6的目標檔位的換檔，首先在第一部分變速器5中同步并掛入中間檔位，隨后在電機3上建立負載并在內燃機2上卸除負載以及需要時打開第二離合器10。接下來掛出實際檔位，同步并掛入目標檔位，其中，隨后在電機3上卸除負載并在內燃機2上建立負載以及在需要時閉合第二離合器10。接下來掛出第一部分變速器5中的中間檔位。當?shù)诙x合器10是摩擦鎖合或者第二離合器10是形狀鎖合的，那么此功能可用。
[0044]如結合圖2實施的那樣，可以在第一部分變速器5的第一變速器輸入軸7上在電機3和摩擦鎖合的第一離合器11之間接入輔助機組，例如圖2所示的油泵14。當通過該油泵14冷卻并在必要時操縱離合器10和11時，可以取消單獨的電驅動油泵。通過滑差的摩擦鎖合的第一離合器11來起動是可行的。此外，這在純電動運行下也是可行的，因為油泵14也可以在機動車靜止狀態(tài)時由電機3驅動。
[0045]電機3也可以通過恒定傳動級連接到其驅動軸15上。當形狀鎖合換檔元件13和摩擦鎖合的第一離合器11均打開時，電機3的驅動軸15可以自由轉動。
[0046]附圖標記列表
[0047]I混合動力驅動裝置
[0048]2內燃機
[0049]3 電機
[0050]4變速器
[0051]5第一部分變速器
[0052]6第二部分變速器
[0053]7第一輸入軸
[0054]8第二輸入軸
[0055]9輸出軸
[0056]10形狀鎖合或摩擦鎖合離合器
[0057]11摩擦鎖合離合器
[0058]12換檔組件
[0059]13換檔元件
[0060]14 油泵
[0061]15驅動軸
【權利要求】
1.機動車的混合動力驅動裝置，其包括內燃機(2)、電機(3)和變速器(4)，其中，變速器(4)設計成具有兩個部分變速器(5、6)的多級換檔變速器，這兩個部分變速器各具有單獨的輸入軸(7、8)和共同的輸出軸(9)，其中，電機(3)能聯(lián)接到第一部分變速器(5)的第一輸入軸(7)上，內燃機(2)能聯(lián)接到第二部分變速器(6)的第二輸入軸(8)上，并且其中，這兩個輸入軸(7、8)能通過部分變速器(5、6)的形狀鎖合換檔元件選擇性地與共同的輸出軸(9)聯(lián)接，其特征在于，第一部分變速器(5)的第一輸入軸(7)能通過摩擦鎖合的第一離合器(11)如下地聯(lián)接到電機⑶上，即，在第一離合器(11)閉合的情況中，電機⑶聯(lián)接到第一輸入軸(X)上并因此聯(lián)接到第一部分變速器(5)上并且在第一離合器(11)打開時，其與第一輸入軸(7)分離并因此與第一部分變速器(5)分離，第二部分變速器(6)的第二輸入軸(8)能通過摩擦鎖合或形狀鎖合的第二離合器(10)如下地聯(lián)接到內燃機(2)上，SP，在第二離合器(10)閉合的情況中，內燃機(2)聯(lián)接到第二輸入軸(8)上并因此聯(lián)接到第二部分變速器(6)上，并且在第二離合器(10)打開時，其與第二輸入軸(8)分離并因此與第二部分變速器(6)分離，并且電機(3)的驅動軸(15)能通過形狀鎖合換檔元件(13)與第二輸入軸(8)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合動力驅動裝置，其特征在于，換檔元件(13)在電機(3)和第一離合器(11)之間作用于第一輸入軸(7)以及在第二離合器(10)和第二部分變速器(6)之間作用于第二輸入軸(8)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的混合動力驅動裝置，其特征在于，當換檔元件(13)閉合且兩個離合器(10、11)打開時，電機(3)僅聯(lián)接到第二輸入軸(8)上并因此聯(lián)接到第二部分變速器(6)上。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特征在于，當?shù)谝浑x合器(11)打開且換檔元件(13)以及第二離合器(10)閉合時，電機(3)和內燃機(2)彼此聯(lián)接并共同聯(lián)接到第二輸入軸(8)上并因此聯(lián)接到第二部分變速器(6)上。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特征在于，當?shù)诙x合器(10)打開且換檔元件(13)以及第一離合器(11)閉合時，這兩個部分變速器(7、8)彼此聯(lián)接并且電機(3)聯(lián)接到兩個輸入軸(7、8)上并因此聯(lián)接到兩個部分變速器(5、6)上。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的混合動力驅動裝置，其特征在于，兩個部分變速器(5、6)的輸入軸(7、8)彼此同軸地布置。
7.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，在通過第一部分變速器(5)純電動行駛的情況中在閉合第一離合器(11)，打開第二離合器(10)和換檔元件(13)時如下地執(zhí)行第一部分變速器(5)的實際檔位至第二部分變速器(6)的目標檔位的換檔，即，首先要么根據(jù)第一方案同步并閉合換檔元件(13)要么根據(jù)第二方案在第二部分變速器(6)中同步并掛入目標檔位，隨后使第一離合器(11)進入滑差狀態(tài)，接下來在第一方案中在第二部分變速器出)中同步并掛入目標檔位，或者在第二方案中同步并閉合換檔元件(13)，接著，第一離合器(11)完全打開并優(yōu)選在第一部分變速器(5)中掛出實際檔位。
8.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，在通過第二部分變速器(6)純電動行駛的情況中在打開離合器(10、11)，閉合換檔元件(13)時如下地執(zhí)行第二部分變速器(6)的實際檔位至第一部分變速器(5)的目標檔位的換檔，即，首先在第一部分變速器(5)中同步并掛入目標檔位，隨后通過至少部分地閉合第一離合器(11)而使第二部分變速器(6)無負載并掛出第二部分變速器(6)的實際檔位，并且接下來閉合第一離合器(11)。
9.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，在通過第二部分變速器(6)純電動行駛的情況中在打開摩擦鎖合離合器(10、11)，閉合換檔元件(13)時，在啟動內燃機(2)的情況下如下地執(zhí)行第二部分變速器(6)的實際檔位至第一部分變速器(5)的目標檔位的換檔，即，首先在第一部分變速器(5)中同步并掛入目標檔位，隨后通過至少部分地閉合摩擦鎖合的第一離合器(11)而使第二部分變速器(6)無負載并掛出第二部分變速器(6)的實際檔位，接下來同步第一離合器(11)并在時間上交疊地至少部分閉合同樣是摩擦鎖合的第二離合器(10)用以牽引發(fā)動內燃機(2)，接著，在牽引發(fā)動內燃機(2)之后在需要時又打開第二離合器(10)，并且接下來閉合第一離合器(11)。
10.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，當機動車靜止時，針對電機(3)的發(fā)電機式運行而閉合換檔元件(13)，在第一部分變速器(5)中掛入起動檔，在第二部分變速器(6)中掛入空檔，閉合第二離合器(10)，最大直至其貼合點地閉合第一離合器(11)，其中，超過貼合點地閉合第一離合器(11)用于接下來的起動或緩行。
11.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，在通過變速器(4)的第一部分變速器(5)純電動行駛的情況中在打開摩擦鎖合的第二離合器(10)，閉合摩擦鎖合的第一離合器(11)并打開換檔元件(13)的情況下為了啟動混合動力驅動裝置的內燃機(2)，首先同步并閉合換檔元件(13)，接下來使第一離合器(11)進入滑差狀態(tài)，在需要 時提高混合動力驅動裝置的電機(3)的轉速并通過閉合第二離合器(10)牽引發(fā)動混合動力驅動裝置的內燃機(2)，并隨后又閉合第一離合器(11)。
12.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，為了從機動車的內燃機式行駛出發(fā)地在閉合離合器(10、11)且閉合換檔元件(13)的情況下執(zhí)行第一部分變速器(5)的實際檔位至第一部分變速器(5)的目標檔位的換檔，首先在混合動力驅動裝置的電機(3)上建立負載并在混合動力驅動裝置的內燃機(2)上卸除負載，打開換檔元件(13)以及在需要時打開第二離合器(10)，接下來，同步并掛入第二部分變速器出)的中間檔位，隨后在混合動力驅動裝置的電機(3)上卸除負載并在混合動力驅動裝置的內燃機(2)上建立負載以及在需要時閉合第二離合器(10)，接下來，掛出第一部分變速器(5)的實際檔位以及同步并掛入其目標檔位，接下來在電機(3)上建立負載并在內燃機(2)上卸除負載以及在需要時打開第二離合器(10)，隨后掛出第二部分變速器(6)的中間檔位并同步和掛入換檔元件(13)，并且接著在混合動力驅動裝置的電機(3)上卸除負載并在混合動力驅動裝置的內燃機(2)上建立負載以及在需要時閉合第二離合器(10)。
13.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，為了從機動車的內燃機式行駛出發(fā)地在閉合離合器(10、11)且閉合換檔元件(13)的情況下執(zhí)行變速器(4)的第一部分變速器(5)的實際檔位至變速器(4)的第二部分變速器(6)的目標檔位的換檔，首先就負載從混合動力驅動裝置的內燃機(2)轉移至混合動力驅動裝置的電機(3)而言在電機(3)上建立負載并在內燃機(2)上卸除負載，打開換檔元件(13)以及在需要時打開第二離合器(10)，接下來同步并隨后掛入第二部分變速器(6)的目標檔位，接下來就負載從混合動力驅動裝置的電機(3)移回內燃機(2)而言在混合動力驅動裝置的電機(3)上卸除負載并在內燃機(2)上建立負載以及在需要時閉合第二離合器(10)。
14.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，為了從機動車的內燃機式行駛出發(fā)地在閉合離合器(10、11)且打開換檔元件(13)的情況下執(zhí)行變速器(4)的第二部分變速器(6)的實際檔位至變速器(4)的第一部分變速器(5)的目標檔位的換檔，首先同步并隨后掛入第一部分變速器(5)的目標檔位，接下來就負載從混合動力驅動裝置的內燃機(2)轉移至混合動力驅動裝置的電機(3)而言在電機(3)上建立負載并在內燃機(2)上卸除負載以及在需要時打開第二離合器(10)，接下來掛出第二部分變速器(6)的實際檔位，同步并閉合換檔元件(13)，并隨后就負載從電機(3)移回內燃機(2)而言在電機(3)上卸除負載并在內燃機(2)上建立負載以及在需要時閉合第二離合器(10) ο
15.用于運行根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的混合動力驅動裝置的方法，其特征在于，為了從機動車的內燃機 式行駛出發(fā)地在閉合離合器(10、11)且打開換檔元件(13)的情況下執(zhí)行第二部分變速器(6)的實際檔位至第二部分變速器(6)的目標檔位的換檔，首先在第一部分變速器(5)中同步并掛入中間檔位，接下來在電機(3)上建立負載并在內燃機(2)上卸除負載以及在需要時打開第二離合器(10)，接下來，掛出實際檔位以及同步并掛入目標檔位，隨后在電機(3)上卸除負載并在內燃機(2)上建立負載以及在需要時閉合第二離合器(10)。
【文檔編號】B60W10/113GK103974845SQ201280060923
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月5日 優(yōu)先權日:2011年12月21日
【發(fā)明者】約翰尼斯·卡爾滕巴赫, 烏韋·格里斯邁爾 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司