用于控制具有混合动力驱动装置的车辆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用于控制带有混合动力驱动装置（１）的车辆的爬行运行的方法，该混合动力驱动装置具有一动力系统（２），该动力系统基本上包括一个内燃机（３）、一个电机（５）、一个设置在内燃机（３）与电机（５）之间的切换元件（４）、一个变速器（７）和一个输出装置（２６）。为了实现有效的、在时间上尽可能不受限制的且仍可靠的爬行运行，其中对电蓄能器（１４）尽可能少地加载，在内燃机（３）运转的情况下为了实现爬行运行首先使用切换元件（４），其次根据对切换元件（４）的给定的运行参数和／或对于爬行运行重要的参量的监测使用电机（５）。在一种用于执行所述方法的装置中设有控制和监测装置（２１，２２，２５，２７），利用所述控制和监测装置在考虑切换元件（４）的许可负荷的情况下首先通过使切换元件（４）在打滑运行中运行并且其次通过使电机（５）运行在爬行模式中能产生爬行力矩。

【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如权利要求1或权利要求7的前序部分所述的、用于控制具有混 合动力驱动装置的车辆的爬行运行(Kriechbetrieb)的方法和装置。
技术介绍
混合动力输出装置由于其用于降低有害物质排放和能源消耗的潜力而在车辆制 造中越来越重要。这样的车辆具有不同类型的驱动源，其中尤其是内燃机和电机的组合具 有优势，因为它们一方面能够利用内燃机的有效范围优点和功率优点，另一方面能够利用 电机作为唯一的或辅助驱动源或者作为起动机-发电机以及用于产生电流和再生的发电 机的灵活的应用可能性。市场上需要这样的混合动力动力系统，该混合动力动力系统能够尽可能不需附加 的结构空间需求、在尽可能小的复杂性和低的成本耗费和结构耗费的情况下在车辆中实 施。原则上分为两种混合动力拓扑学，即串联混合动力和并联混合动力。这样的装置已经 是公知的并且不断得到进一步发展。在串联混合动力中，各驱动机在驱动技术上相继地被开关。在此，内燃机如柴油发 动机用作发电机的驱动装置，该发电机对电机馈电。该车辆仅仅通过电机驱动。内燃机与 各驱动轮去耦联并且因此能够持续地在一个唯一的运行点、即在一定的转矩和恒定的转速 下运行。该驱动设计例如适合于在城市短途交通中的公交车，其中优选调节这样的运行点， 在该运行点中内燃机的效率尽可能高，同时有害物质排放、燃料消耗和噪声发展都处在有 利的范围内。然而在串联混合动力中不利的是，驱动的效率由于机-电的多次转化而受到 限制。与之相对地，并联混合动力动力系统通过动力系统动力源在力流方面的并联布置 除了驱动力矩的叠加以外还提供了以纯内燃机式驱动或纯电动机式驱动的控制可能性。原 则上，在并联混合动力中，内燃机可以通过借助一个或多个电机的相应加载或支持在很大 程度上在最佳的转矩下运行，从而能有效地利用内燃机的最大效率。通过对内燃机的支持， 降低了燃料消耗的平均值。因为对于在所谓的推进运行中短时间的提高的功率需求时、例 如在超车过程时，可以实现驱动功率的累加，所以内燃机可以在几乎不损害车辆的功率和 行驶舒适性的情况下设计成比较小且节省重量和结构空间的，这附加地降低排放和成本有 利地起作用。此外，电机可以作为一体化起动机-发电机用于通过一离合器起动内燃机。此 外，电机在发电机式运行中用于对电蓄能器充电并且可以用于再生。作为用于改变驱动从 动轴的传动比的变速器，原则上可以考虑所有形式的车用变速器。并联混合动力驱动装置通常构造为单离合器装置(IK)或双离合器装置(2K)。在 这两种装置中，一个电机可以与一体化起动机-发电机功能(1K-ISG或2K-ISG装置)结合。在第一结构形式中，如例如在US 2005 022 1947 Al中所示的那样，内燃机可通 过一个第一离合器与电机连接。电机可通过一个分开的第二离合器与一个换挡变速器(Schaltgetriebe) i禹联。例如DE 10 2005 051 382 Al示出了第二结构方式。在该比较简单且特别紧凑地 构造的装置中，在内燃机与电机之间仅设置一个离合器。省去了一个分开的第二离合器。该 离合器可以构成为摩擦锁合的分离离合器或在最简单的情况下构成为特别经济的且节省 结构空间的、形锁合的分离离合器。原则上，在这种装置中，电机与输出装置之间的可选的第二离合器的功能，当 这在相应的驱动设计中被设置或需要时，可以由例如在自动变速器中本就存在的、在 变速器内部的换挡离合器和/或换挡制动器或一个连接在上游的变矩器跨接离合器 (Wandleriiberbriickung-skupplung)来承担。此外已知，在机动车辆的动力系统中电机作为传统的摩擦离合器或液力变矩器的 备选方案作为起动元件使用，以便将在动力系统中的、在传递力时的机械损失保持得尽可 能低。还已知，尤其是在具有自动化的换挡变速器或自动变速器的机动车辆中，为了提 高行驶舒适性和运行可靠性执行爬行模式。在此，车辆在挂上一变速器传动级、不操作制动 器且不操作加速踏板的情况下原则上轻松地滚动或在该行驶状态中以非常低的速度运动， 这被驾驶员舒适地感觉到。在坡道时，利用这种爬行模式能实现时间上有限的停车功能，其 中避免不期望的车辆滚动。在爬行模式中，也可以克服小的障碍如街道边石棱边。在爬行运行中，爬行力矩由驱动装置传递到输出装置或被驱动的车轮，该爬行力 矩优选可以调整到给定的特征值或特征曲线。可调节的爬行模式能够在不同的广泛的驱动 方案中实现。在具有自动化的换挡变速器和自动的摩擦锁合的起动离合器的车辆中，可以通过 相应地控制起动离合器实现爬行模式的调节。在具有自动变速器和液力变矩器的车辆中， 传递的爬行力矩基本上通过内燃机的怠速转速确定或能通过该怠速转速调节。在混合动力车或电动车中，电机可以用于产生爬行模式。例如由DE 10 2006 003 714 Al已知一种机动车辆的电动驱动系统，其中利用作为附加动力源的电机的控制模仿 (nachempfinden)可调节的爬行行驶状态，能与具有有级自动变速器和液力变矩器的车辆 的爬行运行类比，由此保证高的行驶舒适性。利用电动力起动元件的爬行运行与具有摩擦离合器(该摩擦离合器为了传递爬 行力矩而在打滑中运行)的动力系统相比在原理上具有优点，即，取消了在较长时间爬行 时离合器磨损增加以及离合器过热的危险。因此，能与具有液力变矩器作为起动元件的车辆类比地，为了在已经提到的并联 混合动力动力系统中的IK-ISG装置中(包括一个用于连接内燃机的摩擦离合器)形成爬 行运行，在离合器打开并且内燃机怠速运转的情况下利用电机的纯电动的爬行看来是显然 的，以便只有当给电机馈电的电驱动蓄能器几乎排空或电机受到过热危险时，才使所要求 的爬行力矩通过摩擦离合器在打滑运行中传递。在此产生的问题是，最迟在蓄能器排空时，摩擦离合器必须传递整个爬行力矩以 及附加地电机的发电机力矩，该发电机力矩用于对蓄能器充电并且必要时用于给带有副设 备的车载电网供电，以便使爬行运行继续进行。在此，由于在离合器上相对大的要传递的总 力矩而产生大的损失功率。这可能导致，最终必须中断爬行运行或起动过程，以便防止摩擦离合器被损坏，或者必须将离合器确定成较大尺寸的并且较费事地冷却离合器，以便保证 车辆的无中断的爬行运行和起动运行，由此产生较高的结构费用和成本费用以及附加的结 构空间需求和重量缺陷。因此，至少当应存在较长爬行时间的可能性时，纯电动的爬行在这 种IK-ISG-并联混合动力驱动装置中是更不利的。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是，实现一种用于控制混合动力驱动装置的方法和装 置，它们能够实现有效的、在时间上基本上不受限制的且仍可靠的爬行运行，其中还尽可能 少地对电蓄能器加载。这个目的的解决方案通过独立权利要求的特征给出，而本专利技术的有利的设计方案 和改进方案可以由从属权利要求得出。本专利技术基于这种认识，S卩，在具有一个通过摩擦离合器连接在并联混合动力动力 系统上的内燃机和一个设置在内燃机与输出装置之间的电机的混合动力车中，为了保证驱 动蓄能器的电能储备并且为了避免电机以高的发电机力矩在差的效率时的充电运行，有利 的是，优先通过摩擦离合器实现爬行运行，并且只有当必需时才利用电机支持该爬行运行。据此，本专利技术从一种用于控制带有混合动力驱动装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制带有混合动力驱动装置（１）的车辆的爬行运行的方法，该混合动力驱动装置具有一个动力系统（２），该动力系统基本上包括一个内燃机（３）、一个电机（５）、一个设置在内燃机（３）与电机（５）之间的切换元件（４）、一个变速器（７）和一个输出装置（２６），其特征在于，在内燃机（３）运转的情况下为了实现爬行运行首先使用切换元件（４），其次根据对切换元件（４）的给定的运行参数和／或对于爬行运行重要的参量的监测使用电机（５）。

【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，S瓦尔纳，
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]