用于控制具有混合驱动装置的汽车的爬行运行的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种方法和装置用以控制具有混合驱动装置（１，１′）的汽车的爬行运行，混合驱动装置具有并联式混合动力总成系统（２，２′），其包括一内燃机（３）、至少一个电机（５）、一在内燃机（３）与电机（５）之间设置的构成为摩擦元件的第一切换元件（４）、一变速器（７）、一从动端（２６）和至少一个在电机（５）与从动端（２６）之间设置的构成为摩擦元件的第二切换元件（６），内燃机（３）能够借助于第一切换元件与电机（５）相连接并且电机（５）能够借助于第二切换元件与从动端（２６）有效连接。为了能够实现成本低的有效的和保护构成的持续爬行并同时可靠地为汽车的耗电器提供电能，爬行模式交替地通过一借助于至少一个处于打滑运行的切换元件（６，２７）产生的内燃机式爬行模式和至少借助于电机（５）得到支持的电动式爬行模式实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1或权利要求8的前序部分所述的方法和装置用以 控制具有混合驱动装置的汽车的爬行运行。
技术介绍
在汽车制造中混合输出由于其减少有害物质排放和能量消耗的能力，而日益重 要。这样的汽车具有各种不同的驱动源，其中特别是内燃机和电机的组合具有优点，因为它 一方面可以利用内燃机的有效范围优点和功率优点，而另一方面由于电机的灵活的应用可 能性，其可作为单独的或辅助的驱动源或作为起动发电机以及作为产生电流和余热利用的 发电机。市场要求混合动力总成系统，它可以尽可能无附加的结构空间需要，同时尽可能 小的复杂性和低的费用支出和结构费用在汽车实现。对此基本上区分两种混合拓扑结构， 即串联混合和并联式混合。这些设置是已知的并且不断地继续发展。在串联混合驱动中按照驱动技术接连布置驱动机器。其中内燃机、例如柴油机用 作用于驱动装置的发电机，该发电机向一驱动电机供电。因此只经由电机驱动汽车。相反， 内燃机与驱动轮脱接并且因此能够持续地在一个唯一的工作点，亦即在确定的转矩和恒定 的转速下运转。这样的驱动方案例如适用于在城市的短途交通中的公共汽车，其中优选调 节到一个工作点，在该工作点时内燃机的效率是尽可能高的并同时有害物质排放、燃料消 耗和噪声发展处在有利的范围内。然而在串联混合驱动中产生不利的影响，即，驱动装置的 效率由于机电的多次转换而受到限制。与此相对，并联式混合动力总成系统，通过动力总成系统在力流方面并联的布置， 除了驱动力矩的叠加之外还提供调节至仅仅利用内燃机驱动或仅仅利用电机驱动的可能 性。在功能上在并联式混合驱动中内燃机可以通过相应的负载或借助于一个或多个电机的 支持尽可能在最佳的转矩下运转，从而可以有效地利用内燃机的最高效率。通过内燃机得 到电机的支持，减小燃料消耗的平均值。由于在所谓增压运转、例如在超车过程中短时提高 的功率要求时驱动功率的相加是可能的，内燃机可以在不损失汽车的功率和舒适性的情况 下设计成较小的并且是节省重量和节省空间的，这附加地减少排放和降低成本。电机还可 以起到整合的起动发电机(ISG)的作用，用于经由一个离合器起动内燃机。此外电机在作 为发电运行可以用于给电蓄能器充电和用于制动操作中的余热利用。原则上考虑全部形式 的汽车变速器作为用于改变驱动装置的传动比的变速器。在并联式混合驱动装置中在实际的驾驶操作中，根据汽车的相应的混合运行对 策，经常在内燃机式的驱动、电动式驱动和混合的驱动之间变换汽车的驱动形式。通常经 由多个离合器实现电机和内燃机在动力总成系统中的变换的连接。对此区分双离合器设置 (2K)和单离合器设置(1K)，其中在两个方案中电机可以作为整合的起动发电机(2K-ISG或 1K-ISG设置)使用。在例如由US 20050221947A1已知的2K-ISG动力总成系统中，内燃机经由一第一离合器可与电机相连接。电机又经由一个单独的第二离合器可与一汽车变速器 相连接。在一个例如由DE 102005051382A1已知的IK-ISG动力总成系统中，相反取消在电 机与变速器或从动端之间的分开的第二离合器。电机则可以直接连接于变速器的输入端。 在电机与从动端之间的可选的第二离合器的功能，只要这在相应的驱动方案中设置或是必 需的，也可以由可能存在的位于变速器内部的切换离合器(Schaltkupplimg)和/或切换制 动器(Schaltbremse)(其例如在自动变速器中使用)或由一必要时按照变速器驱动技术在 前设置的变扭器跨接耦合器来承担。此外已知，在具有自动化的变速器或自动变速器的汽车中为了提高驾驶便利和操 作安全性实现一爬行模式(Kriechmodus/cre印mode)。对此由驱动装置向从动端或向被驱 动的车轮传递一爬行力矩，其可调到一预定的特征值或一特征曲线。在这样的工作状态下 汽车在置入的一个变速器传动比、不切换制动器和不操纵加速踏板的情况下以很低的速度 运动。在斜坡上借助于爬行模式可以实现时间上有限的驻车功能。爬行模式可以根据驱动方案按不同的方式在动力总成系统中实现和控制。在传统 的具有自动化的变速器和自动的摩擦锁合的起动离合器的汽车中，爬行模式的实现可以通 过相应控制起动离合器来完成。在其它的传统的具有自动变速器和液力变矩器的汽车中， 经由变矩器产生的爬行力矩基本上通过内燃机的空载转速确定。在混合动力或电动汽车 中，作为传统的摩擦离合器或液力变矩器的替代，也可以应用现有的电力驱动装置用于产 生爬行模式。这样的电力的爬行模式与具有摩擦离合器(其为了传送爬行力矩而在打滑中运 行)的动力总成系统相比原则上具有这样的优点，在力传递时产生较少的机械损耗。并且 消除一离合器过热的危险。因此在一混合汽车中在以空载运转的脱离动力总成系统的内燃 机时借助于电机的一只电力的爬行看来是显而易见的。但对此证明成问题的是，混合动力汽车的电驱动蓄能器通过电机的操作可以在较 短的时间内排空，以致必须停止或中断电力爬行模式，以便在电机的发电模式中给蓄能器 充电，于是暂时内电机不或受限地供汽车的驱动使用。因此电力的持续爬行在混合驱动汽 车中更确切说是不大有利的。另一方面在持续爬行中经由打滑的离合器可能产生高的损耗 功率，其要求一相应的结构尺寸，这包括增大的结构空间需要和附加的重量以及耗费较大 的冷却措施。由DE 10158536B4已知一种用于一电动或混合驱动汽车的驱动装置，其中经由电 力的驱动机组实现爬行模式(Kriechbetrieb)。在汽车的动力总成系统中在电机与从动端 之间设置一离合器装置。该离合器装置可以例如是构成为摩擦离合器的变扭器跨接离合 器，其设置在自动变速器之前。替代地，自动变速器的一个或多个切换离合器和/或切换制 动器也可以起到所说的离合器装置的作用。为了减小电机在爬行模式中在高的转矩要求时 (例如在汽车在斜坡上爬行或停车时或在越过路边石缘时)的热负荷和同时避免电机和/ 或离合器装置的较大的尺寸，在需要时可以在电机运行的同时使得设置在电机之后的离合 器装置的离合器处于打滑。如果离合器装置具有多个离合器，则它们也可以交替地或相加 地处于打滑操作。如果电机具有两个分开的可励磁的绕组，则可以不断地交替操作它们。通 过这些手段或措施的组合避免离合器装置以及电机在高驱动转矩时在很低的速度时或在 一高的持续停车力矩时的热负荷。对此不利的是，电机在持续爬行时在较长的时间间隔内持续地电动运行。虽然电 机能够通过变速器侧的离合器装置和/或通过可交替控制的多个可励磁的绕组得到支持， 但对电机的电驱动蓄能器的较强的需求仍然可能显著限制这样的持续爬行模式。此外具有 多个分开的绕组的电机可能是成本较高的。此外在混合驱动装置中在持续爬行时完全放弃 内燃机更确切地说是低效的。
技术实现思路
在该背景下本专利技术的目的在于，提供用以控制具有混合驱动装置的汽车的爬行运 行的方法和装置，它们能够实现成本低的有效的和保护构件的持续爬行并且同时确保可靠 地为汽车的耗电器提供电能。由各独立的权利要求的特征达到该目的，而可由各个从属权利要求得知本专利技术的 有利的实施形式和进一步构成。本专利技术基于这样的见解，即在混合动力汽车中通过交替的内燃机式爬行模式(其 通过在电机与从动端之间的提供打滑运行的摩擦离合器或摩本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制汽车的爬行运行的方法，该汽车包含混合驱动装置（１，１′），该混合驱动装置包含并联式混合动力总成系统（２，２′），该并联式混合动力总成系统包括：一内燃机（３）、至少一个电机（５）、一在内燃机（３）与电机（５）之间设置的构成为摩擦元件的第一切换元件（４）、一变速器（７）、一从动端（２６）和至少一个在电机（５）与从动端（２６）之间设置的构成为摩擦元件的第二切换元件（６），内燃机（３）能够借助于第一切换元件与电机（５）相连接并且电机（５）能够借助于第二切换元件与从动端（２６）有效连接；其特征在于，爬行模式交替地通过借助于至少一个处于打滑运行的切换元件（６，２７）产生的内燃机式爬行模式和借助于电机（５）至少得到支持的电动式爬行模式达到。

【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：J卡尔滕巴赫，K博恩特雷格，S瓦尔纳，C米特尔贝格尔，
申请(专利权)人：腓特烈斯港齿轮工厂股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]