用于混合动力车辆的驱动系统及其运行方法技术方案

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)，其具有构造用于向混合动力车辆的可被驱动的车轮方向输出驱动功率的内燃机轴(14)、在驱动侧具有变速器输入轴(18)并且在从动侧具有变速器输出轴(20)的车辆变速器(16)、用于耦合或解耦变速器输入轴(18)和变速器输出轴(20)的变速器离合器(22)、关于驱动功率的传递设置在内燃机轴(14)和变速器输入轴(18)之间的飞轮质量驱动单元(24)、中间轴(26)、用于耦合或解耦内燃机轴(14)与中间轴(26)的第一离合器(28)、用于耦合或解耦中间轴(26)和变速器输入轴(18)的第二离合器(30)以及电机(32)，其与变速器输入轴(18)转矩传递地连接并且可在马达式运行中驱动变速器输入轴(18)，所述飞轮质量驱动单元包括具有驱动侧DU输入轴(56)和从动侧DU输出轴(58)的扭振减消装置并且该扭振减消装置(54)构造用于降低中间轴(26)的扭振。所述扭振减消装置(54)关于驱动功率的传递完全设置在第一离合器(28)和第二离合器(30)之间。

【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及其运行方法
本专利技术涉及一种用于混合动力车辆的驱动系统及其运行方法。
技术介绍
为了节能地运行混合动力车辆，由现有技术已知这样的驱动系统：其在未操作加速踏板时、即在混合动力车辆的驾驶员没有请求主动车辆加速时在点火的内燃机(发动机)中解除在传动系中的动力连接(在发动机和可被驱动的车轮之间的转矩传递连接)，以便进入所谓的“空转滑行”(Leerlaufsegeln)运行状态。此外，已知在未操作加速踏板——驾驶员可通过其向混合动力车辆发出加速意愿——且在驱动系统中存在动力连接时关停内燃机，从而实现内燃机的可选地具有制动回收的机械拖曳运行。DE2943554A1公开了一种用于车辆的混合驱动装置，其包括作为第一驱动源的内燃机、作为另一驱动源的电机、用于提供不同传动级(挡位)的车辆变速器以及两个分离离合器，内燃机在行驶期间在适合的运行阶段中通过分离离合器的打开和闭合周期性地解耦和再次耦合并且可附加地关闭，在此内燃机不具有飞轮。所需的飞轮质量配置于电机，该飞轮质量尤其是——至少部分地——集成在电机的旋转部件中。基于内燃机的无飞轮设计，当在内燃机和电机之间的分离离合器脱接时，内燃机几乎无延迟地停止并且随后可通过重新连接到旋转的电机上基于其小质量再次基本上平稳地起动。基于已知的现有技术，关于混合动力车辆在内燃机关闭时的行驶运行表明，对于需要起动内燃机的驾驶员加速意愿，直到内燃机起动并且车辆实际加速需要一些时间。驱动系统的这种表现可不利地影响驾驶舒适性并且因此可被驾驶员感觉为干扰的。另外，研究表明，在内燃机重新耦合到与从动端、即与混合动力车辆的可被驱动的车轮连接的电机上时，内燃机起动时的内燃机压缩冲击可能传递到传动系的其余部分并且因此导致传动系振动，这也可被驾驶员感觉为干扰的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种用于混合动力车辆的驱动系统及其运行方法，其即使在内燃机最初关闭时也可实现车辆对驾驶员加速意愿特别快速的响应。根据本专利技术，所述任务通过根据权利要求1的驱动系统以及根据权利要求10的用于运行这种驱动系统的方法来解决。驱动系统设置用于混合动力车辆并且优选包括具有内燃机轴并且可进行驱动的内燃机、可切换的车辆变速器，其在驱动侧具有优选同轴于内燃机轴设置的变速器输入轴并且在从动侧具有优选同轴于内燃机轴设置的变速器输出轴。此外，优选驱动系统包括用于耦合或解耦变速器输入轴与变速器输出轴的变速器离合器。优选变速器离合器构造为可滑动的且滑动可控制的离合器。“可滑动的离合器”尤其是指这样的离合器，借助其至少可在选定的运行阶段中实现在待借助该离合器耦合的元件之间的滑动并且优选这种滑动可控制。在此，在本专利技术意义中耦合或解耦可理解为通过离合器建立或解除转矩传递的连接。由现有技术已知这种离合器的不同结构形式、尤其是摩擦锁合离合器、液力离合器或摩擦锁合/形锁合离合器。在此意义中摩擦锁合/形锁合离合器是指这样的离合器，在其中在离合器闭合时首先建立摩擦锁合连接并且在完全闭合的离合器中实现用于传递转矩的形锁合连接，这种原理例如由汽车制造中的锥体同步装置公开。尤其是为了起动内燃机，驱动系统具有飞轮质量驱动单元，其沿轴向方向设置在内燃机和车辆变速器之间并且另外优选飞轮质量驱动单元具有优选同轴于内燃机轴设置的中间轴。飞轮质量驱动单元包括具有驱动侧的DU输入轴和从动侧的DU输出轴的扭振减消装置并且该扭振减消装置构造用于降低尤其是中间轴的扭振。扭振减消装置在从内燃机到可被驱动的车轮的驱动功率传递方面优选完全设置在第一离合器和第二离合器之间。因此，扭振减消装置可用作飞轮质量驱动单元和因此整个驱动系统的有效飞轮质量。由现有技术已知的飞轮质量驱动单元基于其工作原理通常具有高的惯性力矩。出于上述原因，扭振减消装置优选完全设置在第一离合器和第二离合器之间是有利的，因为如此优选几乎或优选完全不安装其它的附加飞轮质量或特别优选仅安装小的附加飞轮质量作为飞轮质量驱动单元的所谓有效飞轮质量。尤其是在传动系中的其它的附加飞轮质量会影响传动系的动态性，因为这种附加飞轮质量尤其是在混合动力车辆的加速阶段中必须被一同加速，此外，这种附加飞轮质量尤其是也会降低驱动系统的效率。尤其是通过所建议的将扭振减消装置完全设置在第一离合器和第二离合器之间可实现具有改进的动态特性的驱动系统。优选扭振减消装置包括面向内燃机的初级侧和面向变速器的次级侧。在一种优选实施方式中，所述扭振减消装置构造成转速自适应减振器(扭振减消器)并且为了提供转速相关的减振特性(转速自适应)优选具有离心摆重或优选由其构成。在另一种优选实施方式中，所述扭振减消装置构造为半主动或主动的缓冲器/减振器。这种装置尤其是指具有主动或半主动元件的扭振减消装置，借助该主动或半主动元件可影响或可控制扭振减消装置的传动特性并且该主动或半主动元件优选可由外部控制命令控制。这种半主动或主动减振器由现有技术已知。优选半主动或主动减振器具有电动、优选气动并且特别优选液压装置，借助其可主动或半主动地影响该扭振减消装置的传动特性。根据“主动/被动”分类，由现有技术中已知至少三种类型的减振器并且原则上可作为扭振减消装置用于所提出的驱动系统：-(传统的)被动减振器、尤其是双质量飞轮；-主动控制的减振器、尤其是液压系统，在其中从外部供应用于减振所需的能量；-半主动减振器，在其中在需要时所需的能量尤其是存储在弹性元件中(高于特定阈值时才锁定和触发)。驱动系统尤其是包括用于耦合或解耦内燃机轴和中间轴的第一离合器、用于耦合或解耦中间轴和变速器输入轴的第二离合器以及电机，该电机优选位于变速器输入轴上或优选扭转刚性地——尤其是为了功率传输——与变速器输入轴耦合或可选择性地与之耦合。尤其是在这种设置中变速器输入轴可由电机在电机的马达运行中直接并且因此特别节能地驱动。第一离合器的输入侧(该离合器的驱动侧部分)优选直接、优选不可相对转动或扭转刚性地与内燃机轴连接。尤其是驱动系统的这种结构允许车辆在驾驶员希望车辆加速(可通过加速踏板位置预定)并且该车辆加速需要内燃机从未点火进入点火运行并用于驱动混合动力车辆时非常快速地响应，即使在内燃机关闭的情况下。在操作加速踏板用于主动加速车辆时，电机也可立即切换到马达运行中并与自动变速器耦合，因此尤其是可在无内燃机的情况下在电机性能的范围内加速车辆(零排放运行)。同时通过飞轮质量驱动单元可实现关停的内燃机的机械起动(脉冲起动)。在本专利技术意义中，“内燃机的脉冲起动”可理解为内燃机轴与飞轮质量驱动单元为了传递功率而连接、尤其是扭转刚性或优选不可相对转动地连接并且因此由旋转的飞轮质量驱动单元向内燃机轴传递功率(转速、转矩)，从而将内燃机轴加速到起动转速，从该起动转速起内燃机可进入点火运行(内燃机起动转速)。优选第一离合器构造用于借助飞轮质量驱动单元起动内燃机，或者说第一离合器为了起动内燃机而闭合。优选这样构造第一离合器，使得其优选仅在打开/闭合状态之间切换。优选第一离合器构造为摩擦锁合离合器、优选构造为形锁合离合器并且特别优选构造为摩擦锁合/形锁合离合器。进一步优选，第一离合器构造为所谓的“常开”离合器(在离合器的未操作状态中不能传递转矩)并且优选构造为所谓的“常闭”离合器(在离合器的未操作状态中可由其传递转矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于混合动力车辆的驱动系统，包括：‑内燃机(12)，该内燃机具有构造用于朝向混合动力车辆的可被驱动的车轮输出驱动功率的内燃机轴(14)；‑车辆变速器(16)，该车辆变速器在驱动侧具有变速器输入轴(18)并且在从动侧具有变速器输出轴(20)；‑变速器离合器(22)，用于耦合或解耦变速器输入轴(18)与变速器输出轴(20)；‑飞轮质量驱动单元(24)，该飞轮质量驱动单元在驱动功率的传递方面设置在内燃机轴(14)和变速器输入轴(18)之间；以及‑中间轴(26)、用于耦合或解耦内燃机轴(14)与中间轴(26)的第一离合器(28)、用于耦合或解耦中间轴(26)与变速器输入轴(18)的第二离合器(30)；以及‑电机(32)，该电机与变速器输入轴(18)转矩传递地连接并且能在马达式运行中通过该电机驱动变速器输入轴(18)，其中，飞轮质量驱动单元包括具有驱动侧的DU输入轴(56)和从动侧的DU输出轴(58)的扭振减消装置并且该扭振减消装置(54)构造用于降低中间轴(26)的扭振，其特征在于，‑所述扭振减消装置(54)在驱动功率的传递方面完全设置在第一离合器(28)和第二离合器(30)之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.24 DE 102016202828.61.用于混合动力车辆的驱动系统，包括：-内燃机(12)，该内燃机具有构造用于朝向混合动力车辆的可被驱动的车轮输出驱动功率的内燃机轴(14)；-车辆变速器(16)，该车辆变速器在驱动侧具有变速器输入轴(18)并且在从动侧具有变速器输出轴(20)；-变速器离合器(22)，用于耦合或解耦变速器输入轴(18)与变速器输出轴(20)；-飞轮质量驱动单元(24)，该飞轮质量驱动单元在驱动功率的传递方面设置在内燃机轴(14)和变速器输入轴(18)之间；以及-中间轴(26)、用于耦合或解耦内燃机轴(14)与中间轴(26)的第一离合器(28)、用于耦合或解耦中间轴(26)与变速器输入轴(18)的第二离合器(30)；以及-电机(32)，该电机与变速器输入轴(18)转矩传递地连接并且能在马达式运行中通过该电机驱动变速器输入轴(18)，其中，飞轮质量驱动单元包括具有驱动侧的DU输入轴(56)和从动侧的DU输出轴(58)的扭振减消装置并且该扭振减消装置(54)构造用于降低中间轴(26)的扭振，其特征在于，-所述扭振减消装置(54)在驱动功率的传递方面完全设置在第一离合器(28)和第二离合器(30)之间。2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的驱动系统，其特征在于，所述扭振减消装置包括面向内燃机的初级侧和面向车辆变速器的次级侧。3.根据前述权利要求中任一项所述的用于混合动力车辆的驱动系统，其特征在于，为了降低扭振，所述DU输入轴相对于DU输出轴可转动，并且DU输入轴和DU输出轴彼此同心且同心于内燃机轴设置。4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述扭振减消装置构造成转速自适应减振器。5.根据权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，所述转速自适应减振器为了转速自适应具有离心摆重或构造为离心摆重。6.根据前述权利要求中任一项所述的用于混合动力车辆的驱动系统，其特征在于，所述扭振减消装置构造为半主动减振器或主动减振器。7.根据前述权利要求之中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述电机(32)是工作电压低于60V的低压电机。8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述电机(32)集成在车辆变速器(16)中。9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述车辆变速器(16)构造为自动变速器或可自动切换的车辆变速器。10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述车辆变速器(16)在驱动侧具有离合器罩(36)，电机(32)容纳于该离合器罩(36)中。11.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，设置有车载电网(34)，电机(32)也能作为发电机运行并且在发电机式运行中向车载电网(34)中馈入...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·霍斯，T·容，S·科布勒，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE