用于同时控制来自混合动力车辆中的燃式发动机和电机的转矩的方法技术

一种用于驱动车辆的方法，所述车辆具有推进系统，所述推进系统包括具有输出轴的燃式发动机(2a)、具有输入轴(3a)的变速箱(3)、包括定子和转子的电机(9)、以及包括太阳轮(10)、齿圈(11)和行星齿轮架(12)的行星齿轮。车辆在行星齿轮的构件互锁的情况下驱动。通过朝向行星齿轮中的转矩平衡控制电机的转矩和燃式发动机的转矩，行星齿轮被带入释放位置，并且行星齿轮接下来被转移到自由位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于同时控制来自混合动力车辆中的燃式发动机和电机的转矩的方法
本专利技术涉及一种用于驱动车辆的方法。该车辆具有推进系统，该推进系统包括具有输出轴的燃式发动机、具有输入轴的变速箱、包括定子和转子的电机、以及包括呈太阳轮、齿圈和行星齿轮架形式的三个部件的行星齿轮，燃式发动机的输出轴连接到行星齿轮的这三个部件中的第一部件以使得输出轴的旋转导致第一部件的旋转，变速箱的输入轴连接到行星齿轮的这三个部件中的第二部件以使得输入轴的旋转导致第二部件的旋转，以及电机的转子连接到行星齿轮的这三个部件中的第三部件以使得转子的旋转导致第三部件的旋转，该推进系统还包括能够在锁定位置和释放位置之间转移的锁定装置，这些部件中的两个在锁定位置互锁以使得三个部件以同一转速旋转，而各个部件在释放位置被允许以不同转速旋转，当在锁定装置处于锁定位置的情况下驱动车辆时，该方法开始。本专利技术特别地但非唯一地旨在执行这种方法以用于机动车辆，所述机动车辆的形式为轮式多用途车辆，特别是重型的轮式多用途车辆(诸如，卡车和公共汽车)。因此，本专利技术涉及用于驱动混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆一般是可以通过主要发动机(在此为燃式发动机)和次要发动机(在此为电机)驱动的车辆。电机适当地设有用于存储能量的装置(诸如，用于存储电能的电池或电容器)以及用于调节所述装置与电机之间的电能流动的调节设备。由此，电机可以依据车辆运行的状态作为电动机和发电机运转。当车辆被制动时，电机产生可以被存储的电能，并且被存储的电能可以在以后被用于例如驱动车辆。
技术介绍
传统离合器机构在变速箱中的换档过程期间使变速箱的输入轴相对于燃式发动机脱离连接，利用传统离合器机构存在不利之处，诸如加热离合器机构的离合器片，这导致燃料消耗增加和离合器片磨损。严重损耗接下来也在起动车辆时发生。而且，传统离合器机构相对沉重并且昂贵。传统离合器机构还需要车辆中的相当大的空间。当使用自动变速箱中通常使用的液力变矩器/转矩变换器时还形成摩擦损耗。可以通过提供这样的车辆来避免传统离合器机构和与之相关的所述缺点，所述车辆具有推进系统，在所述推进系统中，燃式发动机的输出轴、电机的转子以及变速箱的输入轴通过行星齿轮互连。通过文献EP1319546可知具有这种类型的推进系统的车辆。当然，正在尝试改进针对能量效率驱动具有这种推进系统的车辆的方式，并且尝试在制动车辆时重新产生尽可能的多的制动能量。在锁定装置处于锁定位置的情况下驱动这种车辆的原因是也正是因为从能量角度而言这对于由推进系统形成的传动系中的正向转矩是最有利的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于考虑到以上提及的尝试而提供一种在
技术介绍
中限定类型的方法。根据本专利技术，这个目的通过提供一种用于驱动车辆的方法实现。该方法包括下述步骤：a)确定锁定装置应该转移到释放位置，b)控制电机(9)以施加第一转矩同时控制燃式发动机以施加第二转矩，第一转矩等于所请求的推进系统转矩与行星齿轮的传动比的乘积，第二转矩等于所请求的推进系统转矩与(1-行星齿轮的传动比)的乘积，并且c)当已经获得第一转矩和第二转矩并且行星齿轮中存在转矩平衡时，将锁定装置转移到释放位置。在一些状况下期望、并且在其他状况下完全必要的是，将行星齿轮转移到自由位置，即，锁定装置被转移到释放位置。这种状况的示例是，当朝向停止地制动时，能够在变速箱的输入轴与用于燃式发动机的怠速转速的第一部件相比更慢地旋转时以电机制动。出于性能原因，在某些变速期间期望将行星齿轮放到自由位置。而且，针对传动系中的低转矩，在行星齿轮处于自由位置的情况下驱动车辆通常是节省燃料的。根据本专利技术，通过控制电机和燃式发动机的转矩达到行星齿轮中的转矩平衡，行星齿轮可以在转矩通过行星齿轮传递的同时从锁定状态转移到自由状态，即，无需转矩中断。这不仅从驱动舒适性角度、而且从能量效率角度而言也是有利的。根据本专利技术的实施方式，所述方法被执行以用于具有推进系统的车辆，所述推进系统具有作为所述第一部件的太阳轮和作为所述第三部件的齿圈，而在还未公开的文献SE1051384-4中描述了这种推进系统，并且相对于根据上述文献EP1319546的具有作为第一部件的齿圈和作为第三部件的太阳轮的推进系统具有多个优点。通过将电机连接到齿圈并且将燃式发动机的输出轴连接到太阳轮而实现紧凑构型，所述紧凑构型易于装入具有离合器机构而非行星齿轮的传动系(推进系统)的现有空间中。可以制成与标准变速箱相当的尺寸和重量的混合型变速箱，并且可以维持标准接口。这意味着通常与混合动力化相关的重量增加可以显著减小。另一优点是，由此电机与齿圈的连接意味着与电机连接到太阳轮相比的更高可能制动力矩。根据本专利技术的另一实施方式，太阳轮和行星齿轮架通过所述锁定装置互连，并且太阳轮和行星齿轮架被释放以便被允许以不同转速旋转。在这种情况下，易于获得可以通过简单手段可靠地控制的锁定装置。由此较小的转矩通过行星齿轮传递。仅电机的转矩通过这些齿轮传递。本专利技术还涉及一种电子控制单元以及包括上述电子控制单元的车辆。其中，该电子控制单元包括执行装置、被连接到该执行装置的存储器以及被连接到该执行装置的数据存储介质。其中，计算机程序的用于在计算机中执行时使得计算机实施本专利技术所要求保护的方法的计算机程序代码存储在数据存储介质上。本专利技术的其他有利特征和优点通过以下说明呈现。附图说明参考附图，以下是作为实施例引用的本专利技术的实施方式的具体说明。在附图中：图1是车辆的传动系的非常简化的视图，根据本专利技术的方法可以被执行以用于所述车辆，图2是所述推进系统的一部分的仍然简化但更详细的视图，图3是用于实施根据本专利技术的方法的电子控制单元的原理简图，以及图4是阐述根据本专利技术的实施方式的方法的流程图。具体实施方式图1示出用于重型车辆1的传动系。传动系包括燃式发动机2、变速箱3、多个驱动轴4和驱动轮5。传动系在燃式发动机2和变速箱3之间具有中间部分6。图2更详细地示出中间部分6中的部件。在中间部分6中，燃式发动机2设有输出轴2a并且变速箱3设有输入轴3a。燃式发动机的输出轴2a相对于变速箱的输入轴3a同轴地设置。燃式发动机的输出轴2a和变速箱的输入轴3a设置成围绕旋转轴线7共同旋转。中间部分6包括包封电机9和行星齿轮的壳体8。电机9照例包括定子9a和转子9b。定子9a包括以适当方式紧固在壳体8内侧上的定子芯。定子芯包括定子绕组。电机9配置成在某些运转状态下利用存储电能向变速箱的输入轴3a供应驱动动力，并且在其他运转状态下利用变速箱的输入轴3a的动能产生且存储电能。行星齿轮在电机的定子9a和转子9b的内部基本径向地设置。行星齿轮照例包括太阳轮10、齿圈11以及行星齿轮架12。行星齿轮架12携载多个齿轮13，所述多个齿轮在太阳轮10的齿部与齿圈11的齿部之间的径向空间中可旋转地设置。太阳轮10紧固到燃式发动机的输出轴2a的圆周面。太阳轮10和燃式发动机的输出轴2a作为一单元以第一转速n1旋转。行星齿轮架12包括固定部分12a，所述固定部分借助于花键连接件14固定到变速箱的输入轴3a的圆周面。行星齿轮架12和变速箱的输入轴3a可以借助于所述花键连接件作为一单元以第二转速n2旋转。齿圈11包括外圆周面，转子9b紧固到所述外圆周面上。转子9b和齿圈11形成以第三转速n3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动车辆的方法，所述车辆具有推进系统，所述推进系统包括具有输出轴(2a)的燃式发动机(2)、具有输入轴(3a)的变速箱(3)、包括定子(9a)和转子(9b)的电机(9)、包括呈太阳轮(10)、齿圈(1)和行星齿轮架(12)形式的三个部件的行星齿轮，燃式发动机的输出轴(2a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第一部件以使得输出轴的旋转导致所述第一部件的旋转，变速箱的输入轴(3a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第二部件以使得输入轴的旋转导致所述第二部件的旋转，以及电机的转子(9b)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第三部件以使得转子的旋转导致所述第三部件的旋转，所述推进系统还包括能够在锁定位置和释放位置之间转移的锁定装置，所述部件中的两个在锁定位置互锁以使得三个部件(10‑12)以同一转速旋转，而各所述部件在释放位置被允许以不同转速旋转，当在锁定装置处于锁定位置的情况下驱动车辆时，所述方法开始，其特征在于，所述方法包括下述步骤：a)确定锁定装置应该转移到释放位置，b)控制电机(9)以施加第一转矩同时控制燃式发动机(2)以施加第二转矩，所述第一转矩等于所请求的推进系统转矩与行星齿轮的传动比的乘积，所述第二转矩等于所请求的推进系统转矩与(1‑行星齿轮的传动比)的乘积，并且c)当已经获得所述第一转矩和第二转矩并且行星齿轮中存在转矩平衡时，将锁定装置转移到释放位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.27 SE 1250700-01.一种用于驱动车辆的方法，所述车辆具有推进系统，所述推进系统包括具有输出轴(2a)的燃式发动机(2)、具有输入轴(3a)的变速箱(3)、包括定子(9a)和转子(9b)的电机(9)、以及包括呈太阳轮(10)、齿圈(11)和行星齿轮架(12)形式的三个部件的行星齿轮，燃式发动机的输出轴(2a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第一部件以使得输出轴的旋转导致所述第一部件的旋转，变速箱的输入轴(3a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第二部件以使得输入轴的旋转导致所述第二部件的旋转，以及电机的转子(9b)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第三部件以使得转子的旋转导致所述第三部件的旋转，所述推进系统还包括能够在锁定位置和释放位置之间转移的锁定装置，所述部件中的两个在锁定位置互锁以使得三个部件(10-12)以同一转速旋转，而各所述部件在释放位置被允许以不同转速旋转，当在锁定装置处于锁定位置的情况下驱动车辆时，所述方法开始，其特征在于，所述方法包括下述步骤：a)确定锁定装置应该转...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·彼得松，M·贝里奎斯特，J·林德斯特伦，A·谢尔，M·比约克曼，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE