用于混合动力车辆的驱动系统以及用于操作这种驱动系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于混合动力车辆的驱动系统，包括：内燃机(12)，该内燃机具有内燃机轴(14)并且能够驱动该内燃机轴；自动变速器(16)，该自动变速器在驱动侧具有与内燃机轴同轴布置的变速器输入轴(18)并在输出侧具有与内燃机轴同轴布置的变速器输出轴(20)；变速器离合器(22)，用于变速器输入轴和变速器输出轴的联接或脱离；回转质量驱动单元(24)，该回转质量驱动单元在轴向上布置在内燃机和自动变速器之间并且具有与内燃机轴同轴布置的中间轴(26)；第一离合器(28)，用于内燃机轴和中间轴的联接或脱离；第二离合器(30)，用于中间轴和变速器输入轴的联接或脱离；以及电机(32)，该电机位于变速器输入轴上并且能够在电动机运转模式下驱动该变速器输入轴。

Driving system for hybrid electric vehicle and method for operating such driving system

The present invention relates to a driving system for hybrid electric vehicles, including an internal combustion engine (12), which has an internal combustion engine shaft (14) and can drive the internal combustion engine shaft; an automatic transmission (16), which has a transmission input shaft (18) coaxially arranged with the internal combustion engine shaft on the driving side and an internal combustion engine on the output side. A transmission output shaft (20) with coaxial arrangement of the engine shaft, a transmission clutch (22) for connecting or disconnecting the input shaft of the transmission and the output shaft of the transmission, and a rotary mass driving unit (24), which is axially arranged between the internal combustion engine and the automatic transmission and has a coaxial arrangement with the internal combustion engine shaft. Shaft (26); first clutch (28) for connecting or disconnecting the internal combustion engine shaft and the intermediate shaft; second clutch (30) for connecting or disconnecting the intermediate shaft and the transmission input shaft; and motor (32), which is located on the transmission input shaft and can drive the transmission input shaft in the operation mode of the motor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于混合动力车辆的驱动系统以及用于操作这种驱动系统的方法
本专利技术涉及用于混合动力车辆的驱动系统以及用于操作这种驱动系统的方法。
技术介绍
为了以节能方式操作混合动力车辆，由现有技术已知这样的驱动系统：它在加速踏板未被操纵时，即当不需要主动车辆加速时，在内燃机已点火的情况下撤掉传动系中的力锁合，以达到所谓的“怠速滑行”的运行状态。此外已知的是，在加速踏板未被操纵并且在传动系中存在力锁合时关闭内燃机，从而达到具有可选的制动回收的机械拖动运行。DE2943554A1公开了一种用于车辆的混合动力驱动装置，其包括内燃机、电机、齿轮变速器和两个分离离合器，其中内燃机可以在行驶期间在合适的运行阶段通过分离离合器的断开和闭合间歇性地关闭并且再次接通。在该文献中，内燃机设计成没有飞轮。在此，将所需要的回转质量配设给电机，特别是至少部分地集成到电机的旋转部分中。由于内燃机的无飞轮设计，当使内燃机和电机之间的分离离合器脱离接合时，内燃机几乎无延迟地停止，并且此后可以通过重新联接到旋转的电机上由于其低的质量而基本上平滑地重新起动。以这种方式可以首先只用电机开行，并且只有在达到最小转速后才使用旋转质量中存储的动能起动内燃机，从而很快加速到电机的转速。然而，在内燃机关闭的混合动力车辆的驾驶操作中，已表明当驾驶员要求加速时，出现车辆响应之前持续相当长的时间。驱动系统的这种迟滞行为对驾驶舒适性具有不利影响并且会让驾驶员觉得不便。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提供一种用于混合动力车辆的驱动系统以及用于其操作的方法，它即使在内燃机关闭的情况下也能够实现对驾驶员的加速要求的特别快速的车辆响应。根据本专利技术，该目的通过一种用于混合动力车辆的驱动系统实现，该驱动系统包括：内燃机，该内燃机具有内燃机轴并且能够驱动该内燃机轴；自动变速器，该自动变速器在驱动侧具有与内燃机轴同轴布置的变速器输入轴并在输出侧具有与内燃机轴同轴布置的变速器输出轴；变速器离合器，该变速器离合器用于变速器输入轴和变速器输出轴的联接或脱离；回转质量驱动单元，该回转质量驱动单元在轴向上布置在内燃机和自动变速器之间并且具有与内燃机轴同轴布置的中间轴；第一离合器，该第一离合器用于内燃机轴和中间轴的联接或脱离；第二离合器，该第二离合器用于中间轴和变速器输入轴的联接或脱离；以及电机，该电机位于变速器输入轴上并且能够在电动机运转模式下驱动该变速器输入轴。驱动系统的这种设计允许在驾驶员期望车辆加速的情况下即使内燃机关闭时也非常快的车辆响应。在为了车辆的主动加速而操纵加速踏板时，电机实际上可以立即切换到电动机运转模式并且与自动变速器联接，以便在电机实际功率的范围内加速车辆。同时可以通过回转质量驱动单元实现关闭的内燃机的机械拖动启动。因此，在内燃机启动并可以负责混合动力车辆的期望加速之前的时间段，由电机通过电力车辆加速来过渡。因此，驱动系统的可以较少迟滞地反应，并为驾驶员提供所期望的快速车辆响应。根据驱动系统的一种实施方案，电机是具有小于60V的工作电压的低压电机。通过设计为低压电机可以降低驱动系统的成本。这尤其在于以下事实：由于系统中的低电压，危险性较低，因此将以更简单且更具成本效益的方式提供对整车电源的保护。使用的电机尤其是48V电机，因为它与常规的12V电机相比既可以在回收期间的发电机运转模式下也可以在电动机运转模式下提供更高的功率。特别是当电机用于混合动力车辆的加速时，电机的更高功率产生正面印象，因为驾驶员可以更清楚地感知到车辆响应。优选地，电机集成到混合动力车辆的自动变速器中。自动变速器尤其可以在驱动侧具有离合器罩，其中电机被容纳在该离合器罩中。在此，电机取代通常在自动变速器的离合器罩中设置的变矩器，使得以紧凑方式实施的电机可以集成到自动变速器中而无需额外的空间要求。这得到驱动系统的特别紧凑的设计。在驱动系统的另一实施方案中，设有整车电源，其中该电机也被设计为发电机并且在发电机运转模式中将电能馈送到整车电源中。以这种方式，电机可以以低的耗费用于回收，在此过程中将车辆动能转换成电能。此外，开头所述的目的也通过用于操作上述的具有电气控制单元的驱动系统的方法来实现，其中该方法包括以下步骤：a)在驱动系统的运行状态下，将第一离合器断开并将内燃机关闭；b)将用于主动车辆加速的信号传输到电气控制单元；c)此后，将第二离合器通过电气控制单元断开；d)接着闭合第一离合器和变速器离合器。通过该方法，在内燃机关闭、即未点火且脱离时需要主动车辆加速的情况下进行功能分离。将回转质量驱动单元与电机脱离并且与内燃机联接，以执行内燃机的机械拖动启动。在内燃机启动期间，已将电机与自动变速器联接，特别是与自动变速器的变速器输出轴联接，以加速混合动力车辆。因此，驾驶员的加速需求可以有利地已经在内燃机启动之前及其与变速器输出轴联接之前通过电机实现。优选地，在步骤d)中闭合第一离合器之后，将内燃机通过回转质量驱动单元启动。回转质量驱动单元形成能量存储器，并且特别是构造成，使得内燃机可以通过回转质量驱动单元的旋转的回转质量来启动。在混合动力车辆的行驶操作中，将回转质量驱动单元的回转质量理想地始终保持在用于启动内燃机所需的最小转速之上。变速器输出轴可以在步骤d)中的变速器离合器闭合之后由电机驱动。以这种方式可以在检测到的驾驶员加速需求之后以低的耗费产生相应的车辆响应，即车辆加速。根据一种方法变型方案，在步骤d)中的内燃机启动之后，将第二离合器在随后的方法步骤e)中再次闭合。通过第二离合器的闭合，将启动的内燃机与自动变速器连接，特别是与自动变速器的变速器输出轴连接，并且可以以期望的方式加速混合动力车辆。根据另一种方法变型方案，将变速器离合器在步骤b)之前闭合，并且将电机切换到发电机运转模式。车辆由此采取特别节能的运行状态，该运行状态也被称为“具有回收的发动机关机滑行”。在该运行状态下，行进的混合动力车辆当内燃机关闭时仅通过摩擦作用和在发电机运转模式中出现的、电机的可调节阻力而制动。附图说明本专利技术的其他特征和优点从以下参考附图的优选实施方案的说明中呈现出来。在附图中：图1示出根据本专利技术的用于混合动力车辆的驱动系统的示意图；图2示出一曲线图，其中画出车速以及内燃机和回转质量驱动单元的转速与时间的关系；以及图3示出另一曲线图，其中画出车速以及内燃机和回转质量驱动单元的转速与时间的关系。具体实施方式图1示出了用于混合动力车辆的驱动系统10，包括：内燃机12，该内燃机具有内燃机轴14并且能够驱动该内燃机轴；自动变速器16，该自动变速器在驱动侧具有与内燃机轴14同轴布置的变速器输入轴18并在输出侧具有与内燃机轴14同轴布置的变速器输出轴20；以及变速器离合器22，该变速器离合器用于变速器输入轴18和变速器输出轴20的联接或脱离。此外，驱动系统10包括：回转质量驱动单元24，该回转质量驱动单元在轴向上布置在内燃机12和自动变速器16之间并且位于与内燃机轴14同轴布置的中间轴26上；第一离合器28，该第一离合器用于内燃机轴14和中间轴26的联接或脱离；第二离合器30，该第二离合器用于中间轴26和变速器输入轴18的联接或脱离；以及电机32，该电机位于变速器输入轴18上并且能够在电机32的电动机运转模式下驱动该变速器输入轴。根据图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力车辆的驱动系统，包括：内燃机(12)，该内燃机具有内燃机轴(14)并且能够驱动内燃机轴；自动变速器(16)，该自动变速器在驱动侧具有与内燃机轴(14)同轴布置的变速器输入轴(18)并在输出侧具有与内燃机轴(14)同轴布置的变速器输出轴(20)；变速器离合器(22)，该变速器离合器用于变速器输入轴(18)和变速器输出轴(20)的联接或脱离；回转质量驱动单元(24)，该回转质量驱动单元在轴向上布置在内燃机(12)和自动变速器(16)之间并且具有与内燃机轴(14)同轴布置的中间轴(26)；第一离合器(28)，该第一离合器用于内燃机轴(14)和中间轴(26)的联接或脱离；第二离合器(30)，该第二离合器用于中间轴(26)和变速器输入轴(18)的联接或脱离；以及电机(32)，该电机位于变速器输入轴(18)上并且能够在电动机运转模式下驱动该变速器输入轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.24 DE 102016202828.61.一种用于混合动力车辆的驱动系统，包括：内燃机(12)，该内燃机具有内燃机轴(14)并且能够驱动内燃机轴；自动变速器(16)，该自动变速器在驱动侧具有与内燃机轴(14)同轴布置的变速器输入轴(18)并在输出侧具有与内燃机轴(14)同轴布置的变速器输出轴(20)；变速器离合器(22)，该变速器离合器用于变速器输入轴(18)和变速器输出轴(20)的联接或脱离；回转质量驱动单元(24)，该回转质量驱动单元在轴向上布置在内燃机(12)和自动变速器(16)之间并且具有与内燃机轴(14)同轴布置的中间轴(26)；第一离合器(28)，该第一离合器用于内燃机轴(14)和中间轴(26)的联接或脱离；第二离合器(30)，该第二离合器用于中间轴(26)和变速器输入轴(18)的联接或脱离；以及电机(32)，该电机位于变速器输入轴(18)上并且能够在电动机运转模式下驱动该变速器输入轴。2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述电机(32)是具有小于60V的工作电压的低压电机。3.根据权利要求1或2所述的驱动系统，其特征在于，所述电机(32)集成到自动变速器(16)中。4.根据以上权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述自动变速器(16)在驱动侧具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德·胡斯，塞巴斯蒂安·科伯勒，西蒙·罗格，约赫姆·胡贝尔，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE