[发明专利]用于车辆的传动系

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于车辆的推进系统。

背景技术

混合动力车辆由可以是燃烧式发动机的主原动机和可以是电机的次原动机提供动力。电机将配备有储存电能的至少一个电池和用于调节电池与电机之间的电能流动的调节设备。这样，电机可以取决于车辆的运行状况而交替地起电动机和发电机的作用。当车辆制动时，电机产生储存在电池中的电能。储存的电能随后被用于使车辆运行。电机可以位于车辆的离合器机构和变速箱之间的一个位置。由于空间的缘故，将电机直接连接至变速箱输入轴是有利的。

在变速箱换档期间，使用常规的离合器机构使变速箱输入轴与发动机脱离连接存在一些缺点。当车辆自静止起步时，离合器机构的离合器片相对彼此滑动而发热。发热造成很大的耗油量和离合器片磨损。常规的离合器机构也相对较重且昂贵。其还占据车辆内相对大的空间。

美国专利文献US6,354,974涉及用于混合动力车辆的推进系统，所述推力系统设置有燃烧式发动机和位于发动机输出轴上的电机。目的是形成不需要使用常规离合器机构的紧凑型推进单元。常规离合器机构由行星齿轮机构和三个摩擦离合器代替。摩擦离合器能够形成车辆的各种运行状态。使用摩擦离合器引起能量损耗。

发明内容

本发明涉及用于车辆的推进系统，其能够以希望的方式改变变速箱输入轴的速度。

这个目的由权利要求1特征部分指出的特征限定的、在发明引言中提到的类型的推进系统实现。行星齿轮机构通常包括设置成相对彼此转动的三个部件，即太阳轮、行星轮承载架和齿圈。基于太阳轮齿数和齿圈齿数的信息，能够在运行期间确定三个部件的相互速度。根据本发明，行星齿轮机构的一个部件连接至燃烧式发动机输出轴。这样，行星齿轮机构的这个部件以与发动机相同的速度转动。行星齿轮机构的另一部件连接至变速箱的输入轴。因此，行星齿轮机构的这个部件以与变速箱输入轴相同的速度转动。行星齿轮机构的第三部件连接至电机转子。这样，行星齿轮机构的这个部件在其与电机彼此直接连接时以与电机相同的速度转动。替代地，电机可以藉由具有变速比的传动装置连接至行星齿轮机构的第三部件。这种情况下，电机和行星齿轮机构的第三部件可以以不同速度转动。能够无级调节电机的速度。在变速箱输入轴以希望速度转动的运行状况中，控制单元使用发动机速度的信息以计算以下速度，第三部件必须在所述速度下运转，以达到变速箱输入轴的希望速度。随后，控制单元启动电机，以将计算出的速度施加给第三部件，进而将希望速度施加给变速箱输入轴。

根据本发明的实施例，控制单元适于在变速箱换档期间估算变速箱输入轴的希望速度，齿轮能够在所述速度下以最佳方式脱离啮合和/或啮合；并且控制单元适于控制电机，使得电机给行星齿轮机构的第三部件以这样的速度，即所述速度与发动机输出轴的速度共同作用使得变速箱输入轴呈现希望速度。

在当前齿轮在变速箱中被脱离啮合时，必须在变速箱中形成无转矩状态。基于车辆速度和变速箱中当前齿轮的信息，控制单元能计算出变速箱输入轴必须转动以在变速箱中形成无转矩状态时的速度。随后，控制单元控制电机，使得电机与发动机共同作用以将计算出的速度施加给变速箱输入轴。一旦变速箱中形成无转矩状态，当前齿轮就脱离啮合。当另一齿轮在变速箱中待啮合时，控制单元使用车辆速度和其它齿轮的信息计算所述待啮合齿轮能够啮合的输入轴的速度。随后，控制单元控制电机，使得电机与发动机共同作用以将计算出的速度施加给变速箱输入轴，在这之后所述另一齿轮被啮合。

当电机具有这个功能时，在换档期间就不需要使用常规离合器机构将发动机输出轴与变速箱输入轴断开。因此节约了离合器机构以及用于使其运行的部件的成本。在本发明的装置中不会发生常规离合器机构中由离合器片相对于彼此滑动造成的能量损耗。因此，根据本发明的装置使得换档更节约能量。

根据本发明的优选实施例，控制单元适于控制电机，使得电机施加给行星齿轮机构的第三部件以这样的速度，即所述速度与发动机输出轴的速度共同作用使得在将车辆从静止设定为移动过程期间，变速箱输入轴相对于发动机输出轴的速度呈现预定比率。这个过程期间变速箱输入轴的变速比适当地变化，使得车辆以受控转矩平稳地起步。