混合动力系控制方法、混合动力系及包括这种混合动力系的车辆技术

本发明专利技术涉及一种控制混合动力系(2)的方法，包括：燃式发动机(3)、电机(4)、具有输入轴(10)和输出轴(18)的变速箱(6)，其中，燃式发动机(3)和电机(4)连接到输入轴(10)。该方法包括以下步骤：a)用耦合装置(12)将燃式发动机(3)与输入轴(10)断开连接，b)在变速箱(6)中接合起动档位，该起动档位高于怠速下燃式发动机(3)的扭矩能够操作输入轴(10)的档位，c)用电机(4)在输入轴中生成扭矩，d)加速电机(4)，以及e)当电机(4)已经达到与燃式发动机(3)基本相同的旋转速度时，用耦合装置(12)将燃式发动机(3)连接到输入轴(10)。本发明专利技术还涉及一种混合动力系(2)和一种车辆(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合动力系控制方法、混合动力系及包括这种混合动力系的车辆
本专利技术涉及一种控制混合动力系的方法。本专利技术还涉及混合动力系和包括这种混合动力系的车辆。
技术介绍
混合驱动车辆由燃式发动机和电机操作，其相互作用以传递期望的输出并且，尤其是，在车辆中实现良好的燃料经济性。电机还可以用于制动车辆，其中，电机用作发电机并且因此将能量返回到车辆中的蓄电池。车辆还可以配备有变速箱以分配来自燃式发动机和电机的功率，并且为车辆的驱动轮获得合适的传动比。燃式发动机具有最佳的操作速度范围，这使得它经常不能在低引擎速度处传递最大扭矩。因此，车辆必须以低档位运动，这意味着必须在车辆达到期望目标速度之前进行多个换档操作。车辆也必须在低档位运动，以限制起动时离合器上的磨损。必须在车辆达到期望目标速度之前执行的数个换档操作也导致数个扭矩中断，从而不利地影响驾驶员和乘客的乘坐舒适性。在起动过程期间，与在基本均匀的引擎速度处操作相比，燃式发动机中的平均速度更大，这影响燃料消耗。文件FR2777231示出了混合动力系中的电动马达和燃式发动机的并联相互作用。文件US2011/0087390示出了电动马达和燃式发动机如何在混合动力系中串联相互作用。燃式发动机布置在电动马达和变速箱之间。电动马达直接连接到燃式发动机。
技术实现思路
尽管存在现有技术，但仍需要进一步开发混合动力系，以便允许减少的燃料消耗、更少的离合器上的磨损并改善驾驶员和乘客的乘坐舒适性。因此，本专利技术的目的是提供一种混合动力系，其能够允许减少的燃料消耗、更少的离合器上的磨损并且改善驾驶员和乘客的乘坐舒适性。该目的通过根据所附权利要求控制混合动力系的方法来实现。根据本专利技术的一个方面，控制混合动力系的方法，其中所述混合动力系包括：燃式发动机、电机、具有输入轴和输出轴的变速箱，其中，燃式发动机和电机连接到输入轴，以及电子控制装置，其连接到燃式发动机、电机和变速箱。该方法包括以下步骤：a)用耦合装置将燃式发动机与输入轴断开连接，b)在变速箱中接合起动档位，该起动档位高于怠速下燃式发动机的扭矩能够操作输入轴的档位，c)用电机在输入轴上生成扭矩，d)加速电机，以及e)当电机已经达到与燃式发动机基本相同的旋转速度时，用耦合装置将燃式发动机连接到输入轴。根据该创新的方法，在起动期间，在燃式发动机具有低可用扭矩的速度范围中，燃式发动机获得来自由电机生成的扭矩的辅助。为此，必须在整个起动过程中电机扭矩是可用的。通过在变速箱中接合起动档位，该起动档位高于怠速下燃式发动机的扭矩能够操作输入轴的档位，并且随后用电机在输入轴中生成扭矩，车辆可以从静止起动，向前驱动并加速以达到期望的目标速度。在加速到期望的目标速度期间，与如果在内燃机的扭矩能够操作输入轴的档位处所述车辆起动相比，将执行变速箱中的较少数量的档位级数。因此，本专利技术提供了一种混合动力系，其可以允许更低的燃料消耗，更少的离合器上的磨损，以及改善的驾驶员和乘客的乘坐舒适性，因为与如果在内燃机的扭矩能够操作输入轴的档位处所述车辆起动相比，将执行变速箱中的较少数量的档位级数。为了能够用电机并接合高档位而完成电起动，存在控制功能以确定能量存储装置中可用的能量的量。这意味着可以确保仅用电机执行起动。通过估计使车辆以一定的加速度到燃式发动机可以从电机接管车辆的操作处的速度所需的能量来进行调查。如果能量存储装置中的能量不足，则选择较低的起动档位。这确保了可以使用尽可能高的起动档位，允许用电机完全电起动。因此，可以计算仅用电机起动时可以使用的最高档位，或者是否必须全部或部分地连接燃式发动机以与电机一起将扭矩增加到变速箱中的输入轴。根据本专利技术的方法引起改善的车辆驾驶性能，因为可以使用更宽的速度范围区域。结果，动力系可以在燃式发动机中以低引擎速度传送所需扭矩，这导致降低的燃料消耗。因此，可以使车辆以较高的起动档位入到运动，因为在低燃式发动机速度处可获得较高的扭矩。使车辆以较高档位入到运动还引起减少直到达到期望的速度的换档操作的次数。当驾驶车辆具有大量起动和停止(诸如公共汽车交通)时，如果可以避免大量的换档操作，则有利地影响驾驶员和乘客的乘坐舒适性。当车辆仅用电机入到运动时，离合器上的磨损和燃料消耗减少，因为存储在能量存储装置中的动能可以返回到电机。根据本专利技术的一个实施方式，耦合装置是部分接合的摩擦离合器，使得来自燃式发动机的可用扭矩中的至少一部分被供应到变速箱中的输入轴。这意味着燃式发动机和电机共同向变速箱中的输入轴供应扭矩。如果要求的扭矩超过电机能够传送的最大扭矩，则需要这样做。根据另一实施方式，用布置在输入轴处的第一速度传感器和布置在输出轴处的第二速度传感器来检测相应轴中的旋转速度。因此，可以针对关于变速箱的输入和输出轴的旋转速度的信息的背景来控制混合动力系。上述目的也用根据所附权利要求的混合动力系和车辆来实现。在下面的详细描述中阐述了本专利技术的其他优点。附图说明下面参考附图，作为优选实施方式的示例的描述，其中：图1示出了根据一个实施方式具有混合动力系的车辆的示意性侧视图，图2示出了根据一个实施方式的混合动力系的示意性侧视图，图3示出了根据一个实施方式用于车辆中的混合动力系的相对于引擎速度的扭矩的图示，图4示出了根据一个实施方式用于车辆中的混合动力传动系的相对于经过时间的引擎速度的图示，图5a示出了根据一个实施方式用于车辆中的混合动力系的相对于经过时间的引擎速度的图示，图5b示出了根据一个实施方式用于车辆中的混合动力系的相对于经过时间的扭矩的图示，图5c示出了根据一个实施方式用于车辆中的混合动力系的相对于经过时间的扭矩的图示，以及图6示出了根据一个实施方式的控制混合动力系的方法的流程图。具体实施方式图1示出了车辆1的示意性侧视图，其包括混合动力系2，所述混合动力系具有燃式发动机3和电机4，它们连接到变速箱6。变速箱6也经由传动轴7连接到车辆1的驱动轮8。图2示出了混合动力系2的示意图，所述混合动力系包括燃式发动机3和电机4，它们连接到变速箱6的输入轴10。燃式发动机3可以经由耦合装置12连接到输入轴10以及从其断开，其可以手动地和/或自动地操纵。变速箱6可以是分离式自动手动传动器(AMT)，并且包括分离齿轮单元13和主齿轮单元15。分离齿轮单元13将副轴16与输入轴10连接。主齿轮单元15连接副轴16与主轴14，其与来自变速箱的输出轴18连接。在输入轴10、副轴16和主轴14上，布置有以齿轮(cogwheel)和小齿轮形式的一个或多个传动元件20，连接相应轴10、16、14。在这种情况下，应该注意的是变速箱可以是另一种类型的变速箱。第一速度传感器42可以布置在输入轴10处以检测输入轴10的旋转速度，并且第二速度传感器44可以布置在输出轴18处以检测输出轴18的旋转速度。输出轴18连接到传动轴7，所述传动轴连接到最终档位24，后者又经由驱动轴48连接到车辆1的驱动轮8。电子控制装置26经由电导体28连接到以下中的至少一个：燃式发动机3、耦合装置12、电机4、变速箱6和/或速度传感器42、44。用于电机4的能量存储装置46可以经由导体连接至电机4，并且连接至电子控制装置26。能量存储装置46可以包括蓄电池。代替通过电导体28传输信号，信号可以在电子控制装置26和燃式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制混合动力系(2)的方法，所述混合动力系包括：‑燃式发动机(3)，‑电机(4)，‑具有输入轴(10)和输出轴(18)的变速箱(6)，其中，燃式发动机(3)和电机(4)连接到输入轴(10)，其特征在于，该方法包括以下步骤：a)经由耦合装置(12)将燃式发动机(3)从输入轴(10)断开连接，b)在变速箱(6)中接合起动档位，该起动档位高于怠速下燃式发动机(3)的扭矩能够操作输入轴(10)的档位，c)用电机(4)在输入轴(10)中生成扭矩，d)加速电机(4)，以及e)当电机(4)已经达到与燃式发动机(3)基本相同的旋转速度时，用耦合装置(12)将燃式发动机(3)连接到输入轴(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.23 SE 1650388-01.一种控制混合动力系(2)的方法，所述混合动力系包括：-燃式发动机(3)，-电机(4)，-具有输入轴(10)和输出轴(18)的变速箱(6)，其中，燃式发动机(3)和电机(4)连接到输入轴(10)，其特征在于，该方法包括以下步骤：a)经由耦合装置(12)将燃式发动机(3)从输入轴(10)断开连接，b)在变速箱(6)中接合起动档位，该起动档位高于怠速下燃式发动机(3)的扭矩能够操作输入轴(10)的档位，c)用电机(4)在输入轴(10)中生成扭矩，d)加速电机(4)，以及e)当电机(4)已经达到与燃式发动机(3)基本相同的旋转速度时，用耦合装置(12)将燃式发动机(3)连接到输入轴(10)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耦合装置(12)是摩擦离合器，并且在步骤c)和d)之间：步骤f)部分地连接所述耦合装置(12)，使得来自燃式发动机(3)的可用扭矩中的至少一部分被供应到输入轴(10)。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤e)之后：g)停止用电机(4)生成扭矩。4.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·利维尔，M·尼尔松，F·萨登，A·科瑞，
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