有关车辆燃式发动机起动的混合动力车辆驱动方法技术

技术编号:11976367 阅读:137 留言:0更新日期:2015-08-31 02:31
一种用于驱动车辆的方法,涉及车辆的推进系统(1)中的燃式发动机(2)的起动,所述推进系统包括行星齿轮装置,其三个部件的形式为太阳轮(10)、齿圈(11)和行星轮架(12)。燃式发动机(2)的输出轴(2a)连接到第一部件,变速箱(3)的输入轴(3a)被连接到第二部件,且电机(9)的转子(9b)被连接到第三部件。当车辆由电机向前驱动时启动该方法,此时利用接入变速箱中的倒档驱动行星齿轮装置的第三部件以负转速旋转,而部件制动器(28)制动所述第一部件。所述方法包括下述步骤:将部件制动器切换到打开位置,以使得燃式发动机的输出轴经所述行星齿轮装置的第一部件被带到以正转速旋转,藉此燃式发动机可被启动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于驱动车辆的方法,涉及车辆的推进系统(1)中的燃式发动机(2)的起动,所述推进系统包括行星齿轮装置,其三个部件的形式为太阳轮(10)、齿圈(11)和行星轮架(12)。燃式发动机(2)的输出轴(2a)连接到第一部件,变速箱(3)的输入轴(3a)被连接到第二部件,且电机(9)的转子(9b)被连接到第三部件。当车辆由电机向前驱动时启动该方法,此时利用接入变速箱中的倒档驱动行星齿轮装置的第三部件以负转速旋转,而部件制动器(28)制动所述第一部件。所述方法包括下述步骤:将部件制动器切换到打开位置,以使得燃式发动机的输出轴经所述行星齿轮装置的第一部件被带到以正转速旋转,藉此燃式发动机可被启动。【专利说明】
本专利技术涉及根据所附权利要求1的前序部分的有关车辆推进系统中燃式发动机起动的混合动力车辆驱动方法。 本专利技术特别面向、但不限于将这样的方法应用于带车轮的运载车辆形式的机动车辆,尤其是重载车辆,例如卡车和公共汽车。
技术介绍
本专利技术的方法涉及驱动所谓的混合动力车辆,有关于车辆推进系统中燃式发动机的启动。混合动力车辆通常为这样的车辆,其可以被主原动机(这里为燃式发动机)和辅助原动机(这里为电机)驱动。电机适于配备有至少一个混合动力用电能存储装置,例如电池或电容器,用于存储电能,以及用于调节电能在所述装置与电机之间的流动的调节器具。为此,电机可以以电动机和发电机的形式交替地操作,取决于车辆的运转状态。当车辆被制动时,电机产生可被存储和/或直接使用的电能,并且存储的电能以后可被利用,例如驱动车辆。 在变速箱中换档过程中利用传统离合器机构将变速箱的输入轴在车辆起步时与燃式发动机连接并且在变速箱中的换档过程中将其脱开导致一些缺点,例如离合器机构的盘受热,而这会导致燃料消耗的升高和离合器盘的磨损。这在各个轴被连接时会特别涉及到。此外,传统离合器机构相对重且高价。其还要求车辆中相对大的空间。在使用自动变速箱中常用的液压变矩器/变扭器时,也会产生摩擦损耗。 传统离合器机构以及液压变矩器及其相关缺点可通过为车辆提供一种推进系统而得以避免,在该推进系统中燃式发动机的输出轴、电机的转子和变速箱的输入轴通过行星齿轮装置互联。一种具有这种类型的推进系统的车辆可从EP 1319546得知。当然,当前仍存在对具有这种推进系统的车辆在能量效率和电机与燃式发动机相互作用方面对车辆驱动进行改进的意愿。
技术实现思路
考虑到前面描述的需求,本专利技术的目的是提供一种在
部分中提到的类型方法。上述目的可以通过一种根据所附权利要求1的方法实现。 根据本专利技术,具有所描述类型的推进系统的车辆的燃式发动机在车辆处于适宜的初始状态时被起动,推进系统还包括部件制动器,其被设计成在必要时对行星齿轮装置的第一部件的旋转进行制动。在这样的状态下,车辆被电机向前驱动,其中倒档被接入变速箱中,电机驱动行星齿轮装置的第三部件以负转速旋转,部件制动器制动第一部件,所述第一部件连接到燃式发动机的输出轴。当部件制动器然后被切换到其打开位置时,燃式发动机的输出轴经行星齿轮装置被带到以正转速旋转,藉此燃式发动机可被起动。 根据本专利技术的方法利用了这样的事实,即与燃式发动机不同,电机能够以正和负转速旋转。因此,能够在倒档被变速箱中的状态下,借助电机向前驱动车辆。这意味着可以在正在加速期间起动燃式发动机,因为电机扭矩同时用于驱动车辆和加速燃式发动机。所述方法特别适合于例如城市交通中的公共汽车,这里希望公共汽车在靠站停车后安静地驶出。在这样的情况下,公共汽车可以借助电机起步,而燃式发动机可以在进行加速时起动。 对于这种推进系统的设计,具有单一电机和将电机、燃式发动机和变速箱相连的单一行星齿轮装置,同下述系统相比简化了推进系统各部件的控制:所谓的动力分送式推进系统,或串联-并联推进系统,其中两个电机被使用。因此,同这样的推进系统中起动燃式发动机的方法相比,本专利技术的方法实施时的复杂性更低。 根据本专利技术的一种实施方式,在步骤(a)前执行下述步骤: (al)检查电机的当前扭矩是否足以在步骤(a)中在燃式发动机的输出轴上产生一扭矩,所产生的扭矩足以起动燃式发动机。 根据这个实施方式的一种改型,如果在步骤(al)中的检查表明当前电机扭矩不足,则以下述状态执行步骤(a):车辆的驱动轮被部分地制动,同时控制电机的扭矩使之朝向一个值变化,该值可产生作用于燃式发动机的输出轴上以便起动燃式发动机的足够的扭矩。这种实施方式的优点在于,所述方法可以在驾驶员希望以非常低的速度驾驶车辆时起动车辆的燃式发动机。通过对驱动轮进行制动,车辆的燃式发动机可被起动,而不影响车辆速度。 根据本专利技术的一种实施方式,在步骤(a)之后执行下述步骤: (b)控制电机和/或燃式发动机以使变速箱中达到零扭矩状态, (C)将接入变速箱中的倒档脱开, (d)控制电机和/或燃式发动机以使齿圈的转速与燃式发动机的输出轴的转速一起赋予变速箱的输入轴一转速,输入轴的该转速对于当前车辆转速而言与变速箱中的期望的前进档下的轴转速同步, (e)在变速箱中接入所述期望的前进档。 借助这些步骤,可以达到这样的状态,其中,利用期望的前进档,车辆可以由燃式发动机和电机的组合持续地向前驱动。 根据本专利技术的进一步的实施方式,在步骤(e)之后执行下述步骤: (f)检查需求的驱动扭矩, (g)控制电机的扭矩使之朝向能够赋予需求的驱动扭矩的级别变化,并且同时控制燃式发动机的转速使之朝能够赋予行星齿轮装置中包含的各部件相同转速的值变化, (h)当各部件以相同的转速旋转时,将锁定装置切换到锁定位置。 根据这种实施方式,可以达到这样的状态,其中行星齿轮装置被锁定,车辆可被驱动,以使得一方面燃式发动机和电机与另一方面车辆驱动轮之间的动力传输变为高效的。 根据本专利技术的一种实施方式,在下述推进系统中执行所述方法:其中所述行星齿轮装置的第一部件为太阳轮,所述行星齿轮装置的第二部件为行星轮架,并且所述行星齿轮装置的第三部件为齿圈。这样的推进系统已被未公布的SE 1051384-4描述。通过将电机连接到齿圈,将燃式发动机的输出轴连接到太阳轮,可实现紧凑的结构,其可以在为具有离合器机构而非行星齿轮装置的推进系统已经准备的空间中容易地装配。藉此,混合动力变速箱可以构造成具有紧凑的尺寸和重量,与标准变速箱兼容,并且标准界面得以维持。这意味着通常伴随着混合动力化的重量增加可以显著地减轻。另一优点在于,通过将电机与齿圈相连,与将电机连接到太阳轮的方式相比,可获得更高的可行制动扭矩。 根据本专利技术的进一步的实施方式,所述方法在推进系统包括档位范围的车辆中执行,并且根据对这种实施方式的进一步改进,所述方法在所述倒档与高档组合的情况下执行。通过采用这种类型的车辆中不常用的档位组合,并且采用高档位,使得本专利技术的方法能够以明显更高的车速、并且在明显加长了的加速时段内执行(同低档位被接入的情况相比)。然而,在车辆速度足够低时,如果希望起动燃式发动机,本专利技术的方法也同样完全能够在接入低档位的情况下执行。 根据本专利技术的一种实施方式,所述方法在这样的推进系统中执行,其中燃式发动机的输出轴以固定传动比连接到太阳轮,和/或本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于驱动车辆的方法,涉及车辆的推进系统(1)中的燃式发动机(2)的起动,推进系统(1)包括:具有输出轴(2a)的燃式发动机(2),包括定子(9a)和转子(9b)的电机(9),具有输入轴(3a)的变速箱(3),和包括三个部件(10,11,12)的行星齿轮装置,这三个部件的形式为太阳轮(10)、齿圈(11)和行星轮架(12),燃式发动机的输出轴(2a)被连接到行星齿轮装置的所述部件中的第一部件(10),以使得燃式发动机的输出轴(2a)的旋转导致第一部件(10)的旋转,所述变速箱的输入轴(3a)被连接到行星齿轮装置的所述部件中的第二部件(11),以使得变速箱的输入轴(3a)的旋转导致第二部件(11)的旋转,并且电机的转子(9b)被连接到行星齿轮装置的所述部件中的第三部件(12),以使得该转子(9b)的旋转导致第三部件(12)的旋转,所述推进系统(1)还包括可在锁定位置与释放位置之间切换的锁定装置,在锁定位置,所述部件中的两个部件被互锁,以使得这三个部件(10,11,12)以相同的转速旋转,在释放位置,允许各部件(10,11,12)以不同的转速旋转,其特征在于,所述推进系统(1)还包括可在制动位置和打开位置之间切换的部件制动器(28),在制动位置,所述行星齿轮装置的第一部件(10)的旋转被部件制动器(28)制动,在打开位置,所述行星齿轮装置的第一部件(10)不受部件制动器(28)的影响,并且,在下述状态下启动所述方法,其中在变速箱(3)接入了倒档的状态下,车辆由电机(9)向前驱动,此时电机(9)驱动所述行星齿轮装置的第三部件(11)以负转速(n3)旋转,其中锁定装置处于释放位置,且部件制动器(28)位于制动位置,所述方法包括下述步骤:(a)将部件制动器(28)切换到打开位置,以使得燃式发动机的输出轴(2a)经所述行星齿轮装置的第一部件(10)被带到以正转速(n1)旋转,藉此燃式发动机(2)可被启动。...

【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: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

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