[发明专利]用于运行具有电机、内燃机和变速传动机构的混合传动系的方法

说明书

本发明涉及一种用于机动车的混合传动系，所述混合传动系具有内燃机(1)、电机(2)、变速传动机构(4)和一个或多个驱动车轮(3)。所述传动机构(4)包括至少一个用于改变所述内燃机(1)的输出速度的变速器单元(9)和具有三个旋转构件(51、54、53)的第一差速齿轮传动机构(5)，所述三个旋转构件分别与变速器单元(9)的输出轴(92)、电机(2)的转子轴(21)和驱动车轮(3)的车轮轴(31)以驱动方式连接。本发明涉及一种用于运行这种混合传动系的方法。

技术领域

本公开涉及一种用于运行混合传动系的方法，所述混合传动系包括具有转子轴的电机(EM)、具有曲轴的内燃机(ICE)、驱动车轮和位于它们之间的变速传动机构，所述方法尤其用在机动车、例如乘用车中或者说用于机动车、例如乘用车。在本领域中，已经在广泛的结构复杂性范围内提出了多种这样的混合传动系，每种混合传动系设有多种运行模式，例如电池提供动力的电动驱动模式、汽油提供动力的ICE驱动模式、ICE和电动马达的组合(即混合驱动模式)、制动能量回收或发电机模式等。

变速传动机构包括变速器单元和第一差速齿轮传动机构。变速器单元设置为用于在一定的速度比范围内逐级地或连续地改变该变速器单元的输入轴和输出轴之间的速度比。在本领域中已知多种类型的变速器单元，其中，常见的连续式类型设有：两个可旋转的变速带轮，每个带轮与所述输入轴和输出轴中的对应一个相关联(即装配在其上并且可能部分地与其集成地成型)；以及缠绕这些带轮的驱动带或驱动链，用于以驱动方式将这些带轮连接。第一差速齿轮传动机构设有三个可相对旋转的构件，这三个可相对旋转的构件分别以驱动方式与ICE、EM或驱动车轮连接，即与它们分别作为一个单元旋转。第一差速齿轮传动机构用于在混合传动系运行期间在这三个构件之间组合和/或分配机械功率。尤其，差速齿轮传动机构基于在它的可旋转构件之间提供的旋转速度比来平衡作用在这些可旋转构件上的扭矩水平。这种第一差速齿轮传动机构在本领域中也是充分已知的，最常见地呈具有中心太阳轮的周转差速齿轮传动机构或行星齿轮传动机构的形式，该中心太阳轮与多个可单独旋转的行星齿轮啮合，这些行星齿轮共同地由与太阳轮可同轴旋转的支架支承，这些行星齿轮又与也与太阳轮同轴旋转的齿圈啮合。行星齿轮传动机构的支架以驱动方式与驱动车轮连接，即与该驱动车轮作为一个单元旋转，而太阳轮和齿圈分别与ICE或EM以驱动方式连接，即与其作为一个单元旋转。

变速器单元布置在ICE和第一差速齿轮传动机构之间，该变速器单元的输入轴与ICE以驱动方式连接，即与ICE作为一个单元旋转，并且该变速器单元的输出轴与第一差速齿轮传动机构以驱动方式连接。

应注意，变速传动机构优选设有最终减速齿轮，该最终减速齿轮包括在第一差速齿轮传动机构与驱动车轮之间的另一差速齿轮传动机构，使得机动车的两个驱动车轮在转弯时可以同时以不同的旋转速度被驱动。此外，在变速传动机构中优选设有第一离合器，以便能够使第一差速齿轮传动机构的三个可旋转构件中的至少两个可旋转构件彼此互锁，使所有这三个构件作为一个单元旋转，并因此在EM与驱动车轮之间提供固定比驱动连接。此外，在变速传动机构中优选设有第二离合器，以便能够选择性地耦合，即选择性地以驱动方式连接，即将ICE和第一差速齿轮传动机构耦合或使这些部件相对彼此脱耦。第二离合器优选布置在变速器单元和第一差速齿轮传动机构之间，使得当ICE从传动系的其余部分脱耦时，变速器单元也脱耦。

原则上，在ICE关断并且由于第二离合器不接合、即断开而脱耦的情况下并且在第一离合器闭合，即完全接合以允许EM在从机动车的电池获取电能的同时驱动驱动车轮的情况下，上述传动系可以以全电动驱动模式运行。然而，如果电池的充电量对于按要求驱动机动车而言太低或变得太低，则接通ICE并且接合第二离合器，以将ICE耦合至驱动车轮来驱动车辆和/或耦合至EM来对电池进行充电。

本公开涉及一种用于运行混合传动系的方法，该方法实现了在车辆静止时通过ICE使驱动车轮从停止状态加速。例如，当电池的充电状态不足以按要求、例如按驾驶员的需求来驱动机动车时，需要通过ICE来使车辆加速。而且，如果EM尤其是在其标称扭矩水平方面相对较小，即如果EM不能自己实现所要求的车辆加速度，则接通ICE并且接合第二离合器以支持这种加速。