本发明专利技术涉及用于起动混合动力车辆的内燃机的方法。该车辆包括用于将扭矩从发动机传递到驱动轮的单或双离合器变速器(30、40)；该变速器(30、40)具有连接到离合器(C1、C2、C3)的至少一个输入轴(31、32、41)。单离合器变速器(40)和双离合器变速器(30)均具有分别可连接到第一离合器(C3)或离合器(C1、C2)的输出轴(33、43)和至少第一副轴(34、44)。电机(EM、EM2)机械地连接到离合器下游的副轴(34、44)，使得离合器介于电机(EM、EM2)和发动机之间。该起动方法包括：检测至少一个发动机相关参数以确定电机(EM、EM2)是否应被用于启动发动机；以及断开离合器以将电机(EM、EM2)从发动机分离。然后，检测到的至少一个发动机相关参数被用于选择可旋转部件以用于辅助发动机起动。通过将副轴(34、44)连接到离合器(C1、C2、C3)且使电机(EM、EM2)运行来使所选择的部件旋转。单离合器(C3)或所述离合器(C1、C2)中的一个然后被闭合以起动发动机。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用单或双离合器变速器中的不同组的可旋转内部变速器部件的惯性来在预定条件下在发动机起动期间辅助电机的方法和设备。
技术介绍
混合动力车辆包括内燃机和至少一个电机，内燃机通过设有齿轮箱的变速器将扭矩传递到驱动轮，该电机电连接到储电系统且机械连接到驱动轮。混合动力车辆可在热操作模式下操作，在热操作模式中，扭矩仅由内燃机产生且电机可作为发电机运行以对储电系统再充电。替代地，混合动力车辆可在电操作模式下操作，在电操作模式中，发动机关闭且扭矩仅由作为马达运行的电机产生。第三操作模式是组合操作模式，在组合操作模式中，扭矩由发动机且由作为马达运行的电机产生。此外，为增加所有减速阶段中的总能量效率，电机可用作用于再生减速的发电机，在再生减速中，车辆所具有的动能被部分地转换为电力，该电力储存在储电系统中，而非将该动能以摩擦的形式完全消耗在制动器内。WO 2012/123171中示出了用于包括内燃机和电机的混合动力车辆的合适的变速器。该文献涉及用于机动车辆的混合动力驱动器，混合动力驱动器包括带有双离合器变速器的手自一体式变速器(AMT)，双离合器变速器具有两个同轴布置的输入轴和一个公共的输出轴。所述混合动力驱动器的输入轴中的一个可连接到内燃机的驱动轴且可通过相关的第一组可选择性移动齿轮组而驱动地连接到输出轴，另一个输入轴被驱动地连接到可作为马达和发电机运行的电机的转子且可通过相关的第二组可选择性移动的齿轮组而驱动地连接到输出轴。齿轮组布置在两个输入轴中的一个输入轴与两个副轴中的一个副轴之间，这两个副轴借助于输出恒定件而驱动地连接到输出轴，每个齿轮组包括被固定地布置在相关的输入轴上的固定齿轮和布置在相应的副轴上的自由轮。对于每个输入轴，使用公共的固定轮将带有被布置在不同副轴上的自由轮的至少两个变速器内部齿轮组布置在共同的径向平面内。布置在两个副轴之一上的至少两个自由轮可借助于通过缠绕移动元件而与不同的输入轴关联的两个变速器内部齿轮组来彼此联接。两个输出恒定件利用布置在输出轴上的公共输出轮而布置在共同的径向平面内。电机可与驱动轮分离，由此，它可用于起动该内燃机。以这种方式，电机可辅助或取代用于起动发动机的起动马达。当发动机较“冷”时，发动机需要向曲轴施加相对高的扭矩(指示性地甚至是起动“热”发动机所需的启动扭矩的2至4倍)，这是因为:由于低温，发动机内的润滑油不是非常粘，且造成了高的机械阻力。传统的起动马达可将非常高的扭矩施加到发动机曲轴，这是由于起动马达与发动机曲轴之间的非常高的减速比(例如，1:10) ο混合动力车辆的电机通常以相对低的减速比(经常为单位减速比，即1:1的减速比，从而不提供减速)机械连接到发动机的曲轴。因此，在发动机较冷时和/或环境温度低时，混合动力车辆的电机可能无法产生起动发动机所需的非常高的启动扭矩。在此方面，术语“冷”意味着接近环境温度的温度。“低”环境温度用于指示冰点附近或以下的温度。US 2002/117860描述了该问题的解决方法，其中建议将电机以两个不同的可自动选择的传动比机械地联接到发动机的曲轴:在起动发动机的步骤期间选择减速更大的第一传动比，而更直接的第二传动比(即减速较小的传动比)被选择为用于在电机的其余阶段使用。然而，该解决方法需要复杂的构造，因为必须在电机和曲轴之间设有伺服控制的齿轮箱。WO 2007/131838、US 2005/155803、US 2009/017988 和 US 6，354，974 公开了电机通过离合器从发动机的曲轴分离的解决方法。为了起动发动机，将离合器断开，电机“怠速”，且将离合器在电机旋转时闭合，以便也利用电机的惯性(即动能)来使发动机旋转。然而，这种“发动式”起动模式可能也不足以起动具有大排量和高气缸数的发动机。此外，“发动式”起动模式允许向曲轴施加起动“冷”发动机所需的高启动扭矩，但这对于起动“热”发动机而言是多余的；因此，当发动机“热”时，“发动式”起动模式可能不必要地在变速器部件上施加了高的机械应力，且在起动发动机时由于使电机“怠速”所需的时间而不必要地产生了一定的延迟。DE 196 45 943描述了以“发动式”起动模式起动发动机，该“发动式”起动模式包括在发动机“冷”时、在将电机机械连接到发动机之前使电动马达旋转。当发动机“热”时，使用常规起动模式，在常规起动模式中，电机在开始旋转之前机械地连接到发动机。GB 2 413 998描述了以“发动式”起动模式起动发动机，该“发动式”起动模式包括在将电机机械地连接到发动机之前使电机旋转。发动转速(或启动转速)，即，将电机机械地连接到发动机之前电机应达到的转速，是根据发动机的温度来确定的，使得在发动机“冷”时发动转速较高。上述技术方案的问题是使用“怠速”或“发动式”起动模式可能不足以在不利的运行条件下启动发动机。另一问题是所提出的技术方案不能应用于设有双离合器变速器的车辆。本专利技术的目的是提供一种改进的、解决了以上问题的用于起动发动机的方法。
技术实现思路
上述问题已由所附权利要求中限定的方法解决了。在下文中，术语“变速器设备”旨在描述变速器的位于内燃机曲轴和用于驱动至少一对驱动轮的驱动轴之间的部分。该变速器设备优选(但非必需地)包括被连接到驱动轴的变速齿轮(range gear)。术语“发动机”将用于指内燃机，而术语“马达”将用于指电机。这样的电机将可作为马达运行以辅助发动机，且可作为发电机运行以对能量储存器充电或用于驱动附件。当作为马达运行时，电机可用于启动发动机以辅助发动机，或仅用于电驱动。术语“能量储存器”将用于指高压电池，该高压电池用于利用电机来启动或推进混合动力车辆。术语“起动机电池”或“起动电池”用于描述专用于通过单独的起动机马达来启动发动机的单独电池(12/24V)，该起动机马达不应与上文限定的电机混淆。在本文中，本专利技术涉及用于“起动”内燃机的方法，其中，该起动操作包括发动机的“启动”。然而，对于本专利技术的目的，认为这些术语可互换。根据优选的实施例，本专利技术涉及用于起动混合动力车辆的内燃机的方法。车辆包括设置有曲轴的发动机，该曲轴可经由变速器设备连接到至少一对驱动轮。车辆还包括变速器，该变速器可以是可连接到发动机的单离合器变速器或双离合器变速器。变速器包括多个可旋转部件，以将扭矩从发动机传递到驱动轮。变速器具有至少一个输入轴，其中，至少一个离合器布置为将对应的输入轴连接到发动机。变速器还包括输出轴和至少第一副轴，该输出轴和所述至少第一副轴可通过多个可手动和/或自动选择的齿轮而连接到所述至少一个离合器。电机机械地连接到位于所述至少一个离合器下游的副轴，使得所述离合器介于电机和发动机之间。在车辆的正常运行期间，当车辆处于运动中时，取决于当前所选择的齿轮，电机连接到所述至少一个离合器。在该操作期间，可由驾驶员手动选择齿轮，或由电子控制单元(ECU)使用预定换挡策略自动选择齿轮。在发动机起动期间，当车辆正常静止时，电机可仅在ECU的控制下连接到所述至少一个离合器。所述起动方法包括如下步骤:-检测至少一个发动机相关参数，以确定电机是否应被用于辅助启动发动机；-断开至少一个离合器，以将电机从发动机分离；-控制变速器，以将电机从驱动轮分离；-基于检测到的所述至少一个发动机本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于起动混合动力车辆的内燃发动机的方法，所述车辆包括：–所述发动机，所述发动机设置有发动机输出轴(20)，所述发动机输出轴(20)能够连接到传动系以驱动至少一对驱动轮；–单或双离合器变速器(30)，所述变速器包括多个可旋转部件，用于将扭矩从所述发动机传递到所述驱动轮；–所述变速器(30)具有至少一个输入轴(31、32)，其中，布置至少一个离合器(C1、C2、C3)以将相应的输入轴(31、32)连接到所述发动机；–所述变速器(30)具有输出轴(33)和至少第一副轴(34)，所述输出轴(33)和所述至少第一副轴(34)能够连接到所述至少一个离合器(C1、C2、C3)；–电机(EM、EM2)，所述电机(EM、EM2)被机械地连接到所述至少一个离合器下游的所述副轴(34)，使得所述至少一个离合器介于所述电机(EM、EM2)和所述发动机之间；其特征在于，所述方法包括以下步骤：–检测至少一个发动机相关参数，以确定所述电机(EM、EM2)是否应被辅助以启动所述发动机；–断开至少一个离合器以将所述电机(EM、EM2)从所述发动机分离；–控制所述变速器以将所述电机(EM、EM2)从所述驱动轮分离；–基于检测到的所述至少一个发动机相关参数来选择多组可旋转变速器部件中的至少一组可旋转变速器部件以用于辅助发动机起动；–接合至少一个齿轮，以将所选择的所述至少一组可旋转变速器部件连接到所述至少一个离合器(C1、C2、C3)；–使所述电机(EM、EM2)作为马达运行，以使所选择的所述至少一组可旋转变速器部件旋转且使所述电机(EM、EM2)达到预定的启动转速；以及–当所述电机(EM、EM2)达到所述启动转速时，闭合所述离合器(C1、C2、C3)中的一个离合器，以起动所述发动机。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·汉松，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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