混合动力驱动系统以及用于控制混合动力驱动系统的方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于机动车辆的混合动力驱动系统，包括第一驱动单元，第一驱动单元具有第一驱动装置，通过第一驱动装置能够提供第一驱动动力；第二驱动单元，第二驱动单元具有第二驱动装置，通过第二驱动装置能够提供第二驱动动力；驱动输出装置，驱动输出装置能够连接至机动车辆的从动轮；第一变速箱装置，其具有第一变速箱输入部和第一变速箱输出部；第二变速箱装置，其具有第二变速箱输入部和第二变速箱输出部；其中，第一驱动装置连接至第一变速箱输入部且其中第二驱动装置连接至第二变速箱输入部；以及第一变速箱输出部和第二变速箱输出部连接至驱动输出装置。这里第一变速箱输入部和第二变速箱输入部能够通过离合器彼此连接或者彼此分离。

【技术实现步骤摘要】
混合动力驱动系统以及用于控制混合动力驱动系统的方法
本专利技术涉及一种用于机动车辆的混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统具有第一驱动单元，该第一驱动单元具有第一驱动装置，通过该第一驱动装置可以提供第一驱动动力；具有第二驱动单元，第二驱动单元具有第二驱动装置，通过第二驱动装置可以提供第二驱动动力；具有驱动输出装置，驱动输出装置可以连接至机动车辆的从动轮；具有第一变速箱装置，第一变速箱装置具有第一变速箱输入部和第一变速箱输出部；具有第二变速箱装置，第二变速箱装置具有第二变速箱输入部和第二变速箱输出部；其中，第一驱动装置连接至第一变速箱输入部且第二驱动装置连接至第二变速箱输入部，并且第一变速箱输出部和第二变速箱输出部连接至驱动输出装置。
技术介绍
已知根据文献WO2012/079683A2的一种所述类型的混合动力驱动系统。在混合动力驱动系统的领域中，已知内燃机形式的驱动单元被分配给电机形式的另一种驱动单元。这里，比起内燃机，电机通常具有相当低的动力。在一些实施方式中，电机可以提供驱动动力用于纯粹的电力驱动，但是纯粹的电力驱动操作由于必须提供的电能存储部而被限制。由于大的电能存储部导致高的车辆重量，因此必须在这里找到折中方案。小的电能存储部导致短期的电力行驶范围。在许多情况下，电力行驶范围只有几公里。然而，电机还被可用于其他工作模式，例如用于启动内燃机的升压模式或者用于对电能存储部进行充电（在回收工作模式）。这种混合式动力驱动概念没有充分地利用电机作为驱动源的可能性。这是因为电机作为驱动马达具有如下优势：电机可以甚至在低转速下提供高的扭矩，并且在许多工作模式中比内燃机显示出更高的效率。此外，在混合动力传动系的领域中，已知所谓的“范围扩展概念”。所述概念的基本思想在于至少主要使用电机用于驱动机动车辆。此外，这些概念通常都具有被设计成用于对电能存储部进行充电且连接至或可连接至内燃机的第二电机。这种范围扩展概念情况下的典型操作状态在于内燃机被保持在在效率方面适宜的旋转速度范围内并且因而通过第二电机对电能存储部进行充电。与此并行，来自于电能存储部的动力被用于使车辆驱动的第一电机。在一些实施方式中，该情况下的内燃机可以用于在提供驱动方面给予协助，但是这增加了这种范围扩展概念的复杂性。已知的范围扩展概念还包括变速箱装置。这里，例如已知的变速箱配备有单一固定的传动比。由于用作驱动马达的电机可以在大转速范围内工作，因此所述类型的变速箱装置是可以足够的。在其他变速箱装置中可以提供多个齿轮级。例如已知的变速箱装置为可动力换档的两级变速箱。范围扩展概念的一些缺点在于在下述驾驶概况的情况下：在所述情况下车辆最初在城市地区被驱动，然后经过相对长的距离，然后再次回到城市地区，开始在城市区域中能够通过电池进行纯粹的电力驱动，但是然后在经过相对长距离的电力驱动期间后电池被相对快速地放电，使得必须切换至内燃机操作。在该情况下，随后在目的地处的城市交通中不能再进行纯粹的电力驱动，这是因为电池已经被放电。此外，许多混合动力驱动概念受通过内燃机的加速以及通过电机的回收而蒙受非常低的效率链的事实影响。此外，在许多混合动力驱动系统概念中，提供了电机用于尽可能广的工作范围。这然后因而常常导致大的电池尺寸；这又导致高的重量，因而导致机动车辆的低的加速能力，尤其在低速范围内更是如此。在介绍中提及的文献WO2012/079683A2公开了一种混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统具有单个电机和单个内燃机。电机的驱动装置经由两级变速箱连接至变速箱输出部。内燃机经由三级变速箱连接至变速箱输出部，其中，变速箱输出部由连接至差速器的共用输出轴形成。在所述驱动概念的情况下，两个变速箱装置可以彼此独立地切换，并且在有效齿轮的范围内可以彼此独立地选择内燃机的转速和电机的转速。同样提供电机达到至少30%的峰值动力，特别地内燃机达到至少100%的额定动力。特别优选地认为，电动马达的连续输出动力达到内燃机的额定动力的大约80%或者更高。这样的目的是使得通过电机能够实现完全成熟的驱动功能。特别地，这里提供：连接至内燃机的三级变速箱装置具有启动齿轮级形式的第一齿轮级、最大速度齿轮级形式的第二齿轮级以及作为高效率齿轮级的第三齿轮级。连接至电机的两级变速箱装置旨在包括：作为具有短传动比的动态齿轮级的第一齿轮级，以及作为最大速度齿轮级的第二齿轮级。在一个变型中，提供了将电机的输出轴与内燃机的输出轴通过中间轴来彼此连接以便允许静止充电。在第三变型中，提供了通过结合使用提供给电机的副变速箱来实现内燃机的构造成起动下齿轮级的第一齿轮级。
技术实现思路
针对该背景，本专利技术的目的是提出一种经改进的混合动力驱动系统以及用于操作该混合动力驱动系统的经改进的方法。该目的通过在介绍中提及的类型的混合动力驱动系统来实现，其中第一变速箱输入部和第二变速箱输入部可以通过离合器彼此连接或者彼此分离。根据本专利技术的混合动力驱动系统，能够得到以下优点中的至少一点。首先，动力驱动系统可以实现只有一个电机。在不扩大电池的情况下，可以增加混合动力驱动系统的行驶范围。在理想情况下，甚至能够使用比现有技术更小的电池。可以最小化变速箱装置的损失。动力驱动系统可以实现小的结构尺寸。在一个变速箱装置中的换档过程期间，可以经由其他变速箱装置传输驱动动力以便避免牵引动力的中断，使得舒适感增加。当离合器闭合时，驱动单元中的至少一者可以不仅使用被分配给所述驱动单元的变速箱装置的齿轮级并且也可以使用其他变速箱装置的齿轮级。这特别应用于内燃机，内燃机可以优选地使用两个变速箱装置的所有齿轮级。此外，可以以相对简单的方式实现静止充电。此外，总体实现了高水平效率。同样能够实现第一驱动单元的驱动动力和第二驱动单元的驱动动力相结合的升压模式。可以只通过第一驱动单元或者只通过第二驱动单元来驱动动力驱动系统。第一驱动单元优选地具有电机。第二驱动单元优选地具有内燃机。驱动单元的驱动装置可以为轴，比如内燃机的曲轴或者电机的马达轴。然而，驱动装置也可以具有齿轮组，通过齿轮组实现了适应于相应的变速箱输入部的第一传动比。变速箱装置优选地实现为直齿轮的形式。驱动输出装置可以包括驱动输出齿轮组或多个驱动输出齿轮组以及机械差速器。驱动输出装置可以此外包括用于四轮驱动系统的动力分化设备。离合器可以以爪式离合器的形式实现。然而离合器还可以以同步啮合换档离合器的形式实现。替代性地，离合器能够实现为也可以在滑动状态下操作的摩擦离合器，例如湿运行多片离合器或者干式摩擦离合器。动力驱动系统可以构造成用于在机动车辆中前置式横向安装，但是也可以构造成用于纵向式的构造。电机可以提供电动马达驱动动力。然而优选地是电机也能够以发电机模式操作以便对电能存储部充电。因此该目的被整体上实现。在一个特别优选的实施方式中，第一变速箱装置具有至少一个第一可选择齿轮级。在当前情况下，可选择齿轮级应理解为表示齿轮级可以接合及断开，即，关联的齿轮结构部也可以被设置于中性状态。第一变速箱装置优选地具有两个或更少的齿轮级。在一个特别优选的实施方式中，第一变速箱装置的第一可选择齿轮级为动力驱动系统的启动齿轮级。在离合器闭合的情况下，可以从第一驱动单元和第二驱动单元经由启动齿轮级传输用于启动的驱动动力。通常没有一个变速箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆（12）的混合动力驱动系统（10），具有：‑第一驱动单元（14），所述第一驱动单元（14）具有第一驱动装置（16），通过所述第一驱动装置（16）能够提供第一驱动动力；‑第二驱动单元（18），所述第二驱动单元（18）具有第二驱动装置（20），通过所述第二驱动装置（20）能够提供第二驱动动力；‑驱动输出装置（34），所述驱动输出装置（34）能够连接至所述机动车辆（12）的从动轮（38L，38R）；‑第一变速箱装置（22），所述第一变速箱装置（22）具有第一变速箱输入部（24）和第一变速箱输出部（26）；‑第二变速箱装置（28），所述第二变速箱装置（28）具有第二变速箱输入部（30）和第二变速箱输出部（32）；‑其中，所述第一驱动装置（16）连接至所述第一变速箱输入部（24）且其中，所述第二驱动装置（20）连接至所述第二变速箱输入部（30）；以及‑其中，所述第一变速箱输出部（26）和所述第二变速箱输出部（32）连接至所述驱动输出装置（34）；其特征在于，所述第一变速箱输入部（24）和所述第二变速箱输入部（30）能够通过离合器（40）彼此连接或者彼此分离。

【技术特征摘要】
2013.03.27 DE 102013005252.11.一种用于机动车辆(12)的混合动力驱动系统(10)，具有：第一驱动单元(14)，所述第一驱动单元(14)具有第一驱动装置(16)，通过所述第一驱动装置(16)能够提供第一驱动动力；第二驱动单元(18)，所述第二驱动单元(18)具有第二驱动装置(20)，通过所述第二驱动装置(20)能够提供第二驱动动力；驱动输出装置(34)，所述驱动输出装置(34)能够连接至所述机动车辆(12)的从动轮(38L，38R)；第一变速箱装置(22)，所述第一变速箱装置(22)具有第一变速箱输入部(24)和第一变速箱输出部(26)；第二变速箱装置(28)，所述第二变速箱装置(28)具有第二变速箱输入部(30)和第二变速箱输出部(32)；其中，所述第一驱动装置(16)连接至所述第一变速箱输入部(24)且其中，所述第二驱动装置(20)连接至所述第二变速箱输入部(30)；以及其中，所述第一变速箱输出部(26)和所述第二变速箱输出部(32)连接至所述驱动输出装置(34)；其特征在于，所述第一变速箱输入部(24)和所述第二变速箱输入部(30)能够通过离合器(40)彼此连接或者彼此分离，所述动力驱动系统(10)具有用于电机的电能存储部(15)，所述电能存储部的容量小于20kWh。2.根据权利要求1所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一变速箱装置(22)具有至少一个第一可选择齿轮级(1)。3.根据权利要求2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一可选择齿轮级构成所述动力驱动系统(10)的启动齿轮级(1)。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一变速箱装置(22)具有倒档齿轮级(R)。5.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第二变速箱装置(28)具有至少两个可选择齿轮级(2，4；1，3)。6.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，能够通过所述第一变速箱装置(22)建立的传动比或多个传动比与能够通过所述第二变速箱装置(28)建立的传动比或多个传动比是不同的。7.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一驱动单元(14)精确地具有一个电机(EM)，其中，所述第二驱动单元(18)具有内燃机(VM)并且不具有电机。8.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一驱动单元(14)包括具有第一最大动力的电机(EM)，其中，所述第二驱动单元(18)包括具有第二最大动力的内燃机(VM)，其中，所述第一最大动力大于所述第二最大动力。9.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第二驱动装置(20)以固定的方式连接至所述第二变速箱输入部(30)。10.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第二驱动装置(20)经由另一个离合器(58)连接至所述第二变速箱输入部(30)。11.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一驱动装置(16)具有中空轴(46)，其中，所述第二驱动装置(20)具有延伸穿过所述中空轴(46)的内轴(44)。12.根据权利要求1或2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一驱动装置(16)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽伦·温策尔，史蒂文斯·舍希奇，
申请(专利权)人：格特拉格传动机构和齿轮工厂赫尔曼·哈根迈尔有限公司两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE