用于將混合動力車輛加速的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)所附權利要求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起動。
[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動車輛，所述機動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力車輛加速的方法，其中，這種車輛一般是可以通過主要發(fā)動機(在此為燃式發(fā)動機)和次要發(fā)動機(在此為電機)驅動的車輛。電機適當?shù)卦O有用于存儲能量的裝置(諸如，用于存儲電能的電池或電容器)、以及用于調節(jié)所述裝置與電機之間的電能流動的調節(jié)設備。通過于此，電機可以依據(jù)車輛運行的狀態(tài)作為電動機和發(fā)電機運轉。當車輛被制動時，電機產生可以被存儲的電能，并且被存儲的電能可以在以后被用于例如驅動車輛。
【背景技術】
[0004]傳統(tǒng)離合器機構在變速箱中的換檔過程期間使變速箱的輸入軸相對于燃式發(fā)動機脫離連接，利用傳統(tǒng)離合器機構存在不利之處，諸如加熱離合器機構的離合器片，這導致燃料消耗增加和離合器片磨損。嚴重損耗接下來也在起動車輛時發(fā)生。而且，傳統(tǒng)離合器機構相對沉重并且昂貴。傳統(tǒng)離合器機構還需要車輛中的相當大的空間。當使用自動變速箱中通常使用的液力變矩器/轉矩變換器時還產生摩擦損耗?？梢酝ㄟ^提供這樣的車輛來避免傳統(tǒng)離合器機構和與之相關的所述缺點，所述車輛具有推進系統(tǒng)，在所述推進系統(tǒng)中，燃式發(fā)動機的輸出軸、電機的轉子以及變速箱的輸入軸通過行星齒輪互連。通過文獻EP1319546可知具有這種類型的推進系統(tǒng)的車輛。
[0005]當然，正在嘗試改進針對能量效率驅動具有這種推進系統(tǒng)的車輛的方式、以及嘗試在制動車輛時重新產生盡可能的多的制動能量。

【發(fā)明內容】

[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】中限定類型的方法。根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過提供根據(jù)所附權利要求1所述的方法實現(xiàn)。
[0007]通過在整個方法期間針對轉矩控制電機和針對轉速控制燃式發(fā)動機，第一轉速和與燃式發(fā)動機的輸出軸連接的第一部件的轉速將彼此靠近直到互鎖可以進行，而后所述互鎖確實在由車輛的推進系統(tǒng)形成的傳動系中的任何轉矩中斷的情況下進行，并且車輛駕駛員將不會注意到通過所述方法進行的從自由到鎖定的行星齒輪轉移。從行星齒輪自由狀態(tài)轉移到行星齒輪鎖定狀態(tài)的原因例如可以是:在現(xiàn)有驅動狀況下從能量角度而言在鎖定位置驅動是更有利的、或被存儲的用于驅動電機的能量開始耗盡。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述方法被執(zhí)行以用于具有推進系統(tǒng)的車輛，所述推進系統(tǒng)具有作為所述第一部件的太陽輪和作為所述第三部件的齒圈，而在還未公開的文獻SE1051384-4中描述了這種推進系統(tǒng)，以及相對于根據(jù)上述文獻EP 1319546的具有作為第一部件的齒圈和作為第三部件的太陽輪的推進系統(tǒng)具有多個優(yōu)點。通過將電機連接到齒圈并且將燃式發(fā)動機的輸出軸連接到太陽輪而實現(xiàn)緊湊構型，所述緊湊構型易于裝入具有離合器機構而非行星齒輪的傳動系(推進系統(tǒng))的現(xiàn)有空間中?；旌蟿恿π妥兯傧淇梢灾瞥膳c標準變速箱相當?shù)某叽绾椭亓?，并且可以維持標準接口。這意味著通常與混合動力化相關的重量增加可以顯著減小。另一優(yōu)點是，由此電機與齒圈的連接意味著與電機被連接到太陽輪相比更高的可能制動力矩。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，變速箱的輸入軸的轉速在步驟b)中被測量，并且燃式發(fā)動機被控制以將燃式發(fā)動機的轉速沿朝向變速箱的輸入軸的轉速的方向改變。這意味著將燃式發(fā)動機相當簡單且可靠地控制到鎖定裝置可以轉移到鎖定位置的狀態(tài)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述方法在所述推進系統(tǒng)中的第一部件的轉速低于所述第一轉速的狀態(tài)下開始，以及燃式發(fā)動機在步驟b)中被控制以將燃式發(fā)動機的轉速沿朝向所述第一轉速的方向增加。與燃式發(fā)動機的輸出軸連接的第一部件的轉速通常低于所述第一轉速，而后通過控制燃式發(fā)動機以增加其轉速從而獲得所述鎖定位置，燃式發(fā)動機有助于車輛所需的加速。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，太陽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。由此較小的轉矩通過行星齒輪傳遞。僅電機的轉矩通過這些齒輪傳遞。
[0012]本發(fā)明還涉及具有權利要求6列出的特征的計算機程序、具有權利要求7列出的特征的計算機程序制品、具有權利要求9列出的特征的電子控制單元、以及根據(jù)權利要求9的車輛。
[0013]本發(fā)明的其他有利特征和優(yōu)點通過以下說明呈現(xiàn)。
【附圖說明】
[0014]參考附圖，以下具體說明本發(fā)明的作為實施例的實施方式。
[0015]在附圖中:
[0016]圖1是車輛的傳動系的非常簡化的視圖，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是所述推進系統(tǒng)的一部分的仍然簡化但更詳細的視圖，
[0018]圖3是用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的電子控制單元的原理簡圖，
[0019]圖4示出當執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于將向前行駛車輛加速的方法時，根據(jù)圖2的與推進系統(tǒng)的行星齒輪連接的燃式發(fā)動機軸的轉速、變速箱的輸入軸的轉速、車輛速度、以及電機的轉矩如何隨著時間變化，以及
[0020]圖5是闡述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1示出用于重型車輛I的傳動系。傳動系包括燃式發(fā)動機2、變速箱3、多個驅動軸4和驅動輪5。傳動系在燃式發(fā)動機2和變速箱3之間具有中間部分6。圖2更詳細地示出中間部分6中的部件。在中間部分6中，燃式發(fā)動機2設有輸出軸2a并且變速箱3設有輸入軸3a。燃式發(fā)動機的輸出軸2a相對于變速箱的輸入軸3a同軸地設置。燃式發(fā)動機的輸出軸2a和變速箱的輸入軸3a設置成圍繞旋轉軸線7共同旋轉。中間部分6包括包封電機9和行星齒輪的殼體8。電機9照例包括定子9a和轉子％。定子9a包括以適當方式緊固在殼體8內側上的定子芯。定子芯包括定子繞組。電機9配置成在某些運轉狀態(tài)下利用存儲電能向變速箱的輸入軸3a供應驅動動力，并且在其他運轉狀態(tài)下利用變速箱的輸入軸3a的動能產生且存儲電能。
[0022]行星齒輪在電機的定子9a和轉子9b的內部基本徑向地設置。行星齒輪照例包括太陽輪10、齒圈11以及行星齒輪架12。行星齒輪架12攜載多個齒輪13，所述多個齒輪在太陽輪10的齒部和齒圈11的齒部之間的徑向空間中可旋轉地設置。太陽輪10緊固到燃式發(fā)動機的輸出軸2a的圓周面。太陽輪10和燃式發(fā)動機的輸出軸2a作為一單兀以第一轉速Ii1旋轉。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速n2旋轉。齒圈11包括外圓周面，轉子9b緊固到所述外圓周面上。轉子9b和齒圈11形成以第三轉速n3旋轉的可旋轉單元。
[0023]推進系統(tǒng)通過燃式發(fā)動機的輸出軸2a設有可位移聯(lián)接構件15的事實而包括鎖定裝置。聯(lián)接構件15借助于花鍵連接件16固定到燃式發(fā)動機的輸出軸2a。聯(lián)接構件15在這種情況下相對于燃式發(fā)動機的輸出軸2a不可旋轉地固定，并且能夠沿在燃式發(fā)動機的輸出軸2a上的軸向方向移位。聯(lián)接構件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應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應于鎖定裝置的鎖定位置。燃式發(fā)動機的輸出軸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)動機的輸出軸和變速箱的輸入軸、以及電機的轉子將以同一轉速旋轉。這個狀態(tài)可以被稱為行星齒輪鎖定狀態(tài)。鎖定機構還可以包括設有第一花鍵的套筒，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)選是太陽輪。鎖定機構接下來可以設計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設計成控制位移部件17。控制單元18還配置成確定在哪些狀況下電機9應該作為電動機運轉以及在哪些狀況下電機應該作為發(fā)電機運轉。為了作此決定，控制單元18可以接收與合適的操作參數(shù)有關的當前信息。控制單元18可以是具有用于這個任務的軟件的計算機。控制單元18控制示意性示出的調節(jié)設備19，所述調節(jié)設備調節(jié)混合型電池20與電機的定子9a繞組之