用于將混合動(dòng)力車輛加速的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)所附權(quán)利要求1的前序部分的用于將向前行駛車輛加速的方法。因此，所述方法在車輛向前行駛時(shí)起動(dòng)。
[0002]本發(fā)明特別地但非唯一地旨在執(zhí)行這種方法以用于機(jī)動(dòng)車輛，所述機(jī)動(dòng)車輛的形式為輪式多用途車輛，特別是重型的輪式多用途車輛(諸如，卡車和公共汽車)。
[0003]因此，本發(fā)明涉及用于將向前行駛混合動(dòng)力車輛加速的方法，其中，這種車輛一般是可以通過(guò)主要發(fā)動(dòng)機(jī)(在此為燃式發(fā)動(dòng)機(jī))和次要發(fā)動(dòng)機(jī)(在此為電機(jī))驅(qū)動(dòng)的車輛。電機(jī)適當(dāng)?shù)卦O(shè)有用于存儲(chǔ)能量的裝置(諸如，用于存儲(chǔ)電能的電池或電容器)、以及用于調(diào)節(jié)所述裝置與電機(jī)之間的電能流動(dòng)的調(diào)節(jié)設(shè)備。通過(guò)于此，電機(jī)可以依據(jù)車輛運(yùn)行的狀態(tài)作為電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛被制動(dòng)時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生可以被存儲(chǔ)的電能，并且被存儲(chǔ)的電能可以在以后被用于例如驅(qū)動(dòng)車輛。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)在變速箱中的換檔過(guò)程期間使變速箱的輸入軸相對(duì)于燃式發(fā)動(dòng)機(jī)脫離連接，利用傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)存在不利之處，諸如加熱離合器機(jī)構(gòu)的離合器片，這導(dǎo)致燃料消耗增加和離合器片磨損。嚴(yán)重?fù)p耗接下來(lái)也在起動(dòng)車輛時(shí)發(fā)生。而且，傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)相對(duì)沉重并且昂貴。傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)還需要車輛中的相當(dāng)大的空間。當(dāng)使用自動(dòng)變速箱中通常使用的液力變矩器/轉(zhuǎn)矩變換器時(shí)還產(chǎn)生摩擦損耗。可以通過(guò)提供這樣的車輛來(lái)避免傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)和與之相關(guān)的所述缺點(diǎn)，所述車輛具有推進(jìn)系統(tǒng)，在所述推進(jìn)系統(tǒng)中，燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸、電機(jī)的轉(zhuǎn)子以及變速箱的輸入軸通過(guò)行星齒輪互連。通過(guò)文獻(xiàn)EP1319546可知具有這種類型的推進(jìn)系統(tǒng)的車輛。
[0005]當(dāng)然，正在嘗試改進(jìn)針對(duì)能量效率驅(qū)動(dòng)具有這種推進(jìn)系統(tǒng)的車輛的方式、以及嘗試在制動(dòng)車輛時(shí)重新產(chǎn)生盡可能的多的制動(dòng)能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于考慮到以上提及的嘗試而提供在【背景技術(shù)】中限定類型的方法。根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的通過(guò)提供根據(jù)所附權(quán)利要求1所述的方法實(shí)現(xiàn)。
[0007]通過(guò)在整個(gè)方法期間針對(duì)轉(zhuǎn)矩控制電機(jī)和針對(duì)轉(zhuǎn)速控制燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，第一轉(zhuǎn)速和與燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸連接的第一部件的轉(zhuǎn)速將彼此靠近直到互鎖可以進(jìn)行，而后所述互鎖確實(shí)在由車輛的推進(jìn)系統(tǒng)形成的傳動(dòng)系中的任何轉(zhuǎn)矩中斷的情況下進(jìn)行，并且車輛駕駛員將不會(huì)注意到通過(guò)所述方法進(jìn)行的從自由到鎖定的行星齒輪轉(zhuǎn)移。從行星齒輪自由狀態(tài)轉(zhuǎn)移到行星齒輪鎖定狀態(tài)的原因例如可以是:在現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)狀況下從能量角度而言在鎖定位置驅(qū)動(dòng)是更有利的、或被存儲(chǔ)的用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能量開始耗盡。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述方法被執(zhí)行以用于具有推進(jìn)系統(tǒng)的車輛，所述推進(jìn)系統(tǒng)具有作為所述第一部件的太陽(yáng)輪和作為所述第三部件的齒圈，而在還未公開的文獻(xiàn)SE1051384-4中描述了這種推進(jìn)系統(tǒng)，以及相對(duì)于根據(jù)上述文獻(xiàn)EP 1319546的具有作為第一部件的齒圈和作為第三部件的太陽(yáng)輪的推進(jìn)系統(tǒng)具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)將電機(jī)連接到齒圈并且將燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸連接到太陽(yáng)輪而實(shí)現(xiàn)緊湊構(gòu)型，所述緊湊構(gòu)型易于裝入具有離合器機(jī)構(gòu)而非行星齒輪的傳動(dòng)系(推進(jìn)系統(tǒng))的現(xiàn)有空間中。混合動(dòng)力型變速箱可以制成與標(biāo)準(zhǔn)變速箱相當(dāng)?shù)某叽绾椭亓?，并且可以維持標(biāo)準(zhǔn)接口。這意味著通常與混合動(dòng)力化相關(guān)的重量增加可以顯著減小。另一優(yōu)點(diǎn)是，由此電機(jī)與齒圈的連接意味著與電機(jī)被連接到太陽(yáng)輪相比更高的可能制動(dòng)力矩。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速在步驟b)中被測(cè)量，并且燃式發(fā)動(dòng)機(jī)被控制以將燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速沿朝向變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速的方向改變。這意味著將燃式發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)簡(jiǎn)單且可靠地控制到鎖定裝置可以轉(zhuǎn)移到鎖定位置的狀態(tài)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，所述方法在所述推進(jìn)系統(tǒng)中的第一部件的轉(zhuǎn)速低于所述第一轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下開始，以及燃式發(fā)動(dòng)機(jī)在步驟b)中被控制以將燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速沿朝向所述第一轉(zhuǎn)速的方向增加。與燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸連接的第一部件的轉(zhuǎn)速通常低于所述第一轉(zhuǎn)速，而后通過(guò)控制燃式發(fā)動(dòng)機(jī)以增加其轉(zhuǎn)速?gòu)亩@得所述鎖定位置，燃式發(fā)動(dòng)機(jī)有助于車輛所需的加速。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，太陽(yáng)輪和行星齒輪架在步驟c)中互鎖。所述步驟是執(zhí)行所述互鎖的有利位置。由此較小的轉(zhuǎn)矩通過(guò)行星齒輪傳遞。僅電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)這些齒輪傳遞。
[0012]本發(fā)明還涉及具有權(quán)利要求6列出的特征的計(jì)算機(jī)程序、具有權(quán)利要求7列出的特征的計(jì)算機(jī)程序制品、具有權(quán)利要求9列出的特征的電子控制單元、以及根據(jù)權(quán)利要求9的車輛。
[0013]本發(fā)明的其他有利特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下說(shuō)明呈現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]參考附圖，以下具體說(shuō)明本發(fā)明的作為實(shí)施例的實(shí)施方式。
[0015]在附圖中:
[0016]圖1是車輛的傳動(dòng)系的非常簡(jiǎn)化的視圖，根據(jù)本發(fā)明的方法可以被執(zhí)行以用于所述車輛，
[0017]圖2是所述推進(jìn)系統(tǒng)的一部分的仍然簡(jiǎn)化但更詳細(xì)的視圖，
[0018]圖3是用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的電子控制單元的原理簡(jiǎn)圖，
[0019]圖4示出當(dāng)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于將向前行駛車輛加速的方法時(shí)，根據(jù)圖2的與推進(jìn)系統(tǒng)的行星齒輪連接的燃式發(fā)動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速、變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速、車輛速度、以及電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何隨著時(shí)間變化，以及
[0020]圖5是闡述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出用于重型車輛I的傳動(dòng)系。傳動(dòng)系包括燃式發(fā)動(dòng)機(jī)2、變速箱3、多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸4和驅(qū)動(dòng)輪5。傳動(dòng)系在燃式發(fā)動(dòng)機(jī)2和變速箱3之間具有中間部分6。圖2更詳細(xì)地示出中間部分6中的部件。在中間部分6中，燃式發(fā)動(dòng)機(jī)2設(shè)有輸出軸2a并且變速箱3設(shè)有輸入軸3a。燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a相對(duì)于變速箱的輸入軸3a同軸地設(shè)置。燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a和變速箱的輸入軸3a設(shè)置成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線7共同旋轉(zhuǎn)。中間部分6包括包封電機(jī)9和行星齒輪的殼體8。電機(jī)9照例包括定子9a和轉(zhuǎn)子％。定子9a包括以適當(dāng)方式緊固在殼體8內(nèi)側(cè)上的定子芯。定子芯包括定子繞組。電機(jī)9配置成在某些運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下利用存儲(chǔ)電能向變速箱的輸入軸3a供應(yīng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，并且在其他運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下利用變速箱的輸入軸3a的動(dòng)能產(chǎn)生且存儲(chǔ)電能。
[0022]行星齒輪在電機(jī)的定子9a和轉(zhuǎn)子9b的內(nèi)部基本徑向地設(shè)置。行星齒輪照例包括太陽(yáng)輪10、齒圈11以及行星齒輪架12。行星齒輪架12攜載多個(gè)齒輪13，所述多個(gè)齒輪在太陽(yáng)輪10的齒部和齒圈11的齒部之間的徑向空間中可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。太陽(yáng)輪10緊固到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a的圓周面。太陽(yáng)輪10和燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a作為一單兀以第一轉(zhuǎn)速Ii1旋轉(zhuǎn)。行星齒輪架12包括固定部分12a，所述固定部分借助于花鍵連接件14固定到變速箱的輸入軸3a的圓周面。行星齒輪架12和變速箱的輸入軸3a可以借助于所述花鍵連接件作為一單元以第二轉(zhuǎn)速n2旋轉(zhuǎn)。齒圈11包括外圓周面，轉(zhuǎn)子9b緊固到所述外圓周面上。轉(zhuǎn)子9b和齒圈11形成以第三轉(zhuǎn)速n3旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)單元。
[0023]推進(jìn)系統(tǒng)通過(guò)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a設(shè)有可位移聯(lián)接構(gòu)件15的事實(shí)而包括鎖定裝置。聯(lián)接構(gòu)件15借助于花鍵連接件16固定到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a。聯(lián)接構(gòu)件15在這種情況下相對(duì)于燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a不可旋轉(zhuǎn)地固定，并且能夠沿在燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a上的軸向方向移位。聯(lián)接構(gòu)件15包括能夠與行星齒輪架12的聯(lián)接部分12b連接的聯(lián)接部分15a。示意性示出的位移部件17配置成使聯(lián)接構(gòu)件15在第一位置和第二位置之間移位，聯(lián)接部分15a、12b在第一位置不相互接合從而對(duì)應(yīng)于鎖定裝置的釋放位置，而聯(lián)接部分15a、12b在第二位置相互接合從而對(duì)應(yīng)于鎖定裝置的鎖定位置。燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸2a和變速箱的輸入軸3a將在所述鎖定位置互鎖，并且由此燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸和變速箱的輸入軸、以及電機(jī)的轉(zhuǎn)子將以同一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。這個(gè)狀態(tài)可以被稱為行星齒輪鎖定狀態(tài)。鎖定機(jī)構(gòu)還可以包括設(shè)有第一花鍵的套筒，第一花鍵在釋放位置接合到行星齒輪的第一部件上的第二花鍵，而第一花鍵在鎖定位置接合到行星齒輪的第二部件上的第三花鍵。第一部件在這種情況下優(yōu)選是行星齒輪架，而第二部件優(yōu)選是太陽(yáng)輪。鎖定機(jī)構(gòu)接下來(lái)可以設(shè)計(jì)為基本同心地包封行星齒輪架的環(huán)狀套筒。
[0024]電子控制單元18設(shè)計(jì)成控制位移部件17?？刂茊卧?8還配置成確定在哪些狀況下電機(jī)9應(yīng)該作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以及在哪些狀況下電機(jī)應(yīng)該作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了作此決定，控制單元18可以接收與合適的操作參數(shù)有關(guān)的當(dāng)前信息?？刂茊卧?8可以是具有用于這個(gè)任務(wù)的軟件的計(jì)算機(jī)。控制單元18控制示意性示出的調(diào)節(jié)設(shè)備19，所述調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)混合型電池20與電機(jī)的定子9a繞組之