本发明专利技术提供了一种用于控制混合动力传动系的方法，所述混合动力传动系具有内燃发动机、电机装置和变速箱，变速箱可运行成接收来自内燃发动机和电机装置中的至少一个的动力，用于提供相应的动力至负载；所述方法包括起始于通过电机装置驱动负载的传动系运行状态的以下步骤：减小电机装置至变速箱的输出旋转扭矩；控制变速箱；当变速箱的输入轴接合到负载时，通过电机装置起动内燃发动机；以及增加附加扭矩至电动机构装置，以便补偿起动内燃机所需的扭矩。本发明专利技术还提供了一种混合动力传动系，包括内燃发动机、电机装置、变速箱、和控制单元，其中，在运行中，至内燃发动机的起动扭矩的施加由控制单元控制，以基本上与变速箱中的换档同时进行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于例如用于机动车、乘用车、公共汽车、卡车、舟艇及固定应用设备的混合动力传动系。此外，本专利技术还涉及控制这样的传动系的方法，例如关于内燃发动机起动以及换挡。此外，本专利技术还涉及包括这样的传动系的车辆、舟艇及类似装置。此外，本专利技术涉及可以在计算硬件上运行的用于执行控制这样的传动系的方法的软件。
技术介绍
近年来，已经在混合系统方面进行了相当多的研究，以提供燃料经济性的提高以及起动性能的改善。混合系统包括混合动力传动系，其中，各传动系通常包括内燃发动机、电机装置、电能存储部件、用于管理传动系的控制单元以及用于至少将电机装置联接至系统负载的传动装置。可选地，电机(electric machine)被实施为电动机/发电机。表面上，这样的混合动力传动系看起来会增加复杂性，并且可能增加重量，这将会对系统性不利。然而，实际上，尤其是在市区的停止-起动情况下，与非最佳工作的传统的简单的内燃发动机系统相比，采用混合动力传动系产生若干优点。在当前的混合动力传动系中，能够通过使内燃发动机在热效率最高的范围工作以及周期性地停止和起动内燃发动机而获得能量经济性提高。当内燃发动机没有工作时，动力由通过电子控制电路联接至充电电池的一个或多个电动机提供。当内燃发动机工作时，内燃发动机能够对充电电池进行充电和/或提供动力。此外，在混合动力传动系的一些设计中，一个或多个电动机能够被设置成起到发电机的作用，用于提供再生制动，其中，在制动时动能被转换以对充电电池进行充电。实际中遇到的技术问题是，当前较简单的内燃发动机车辆的驾驶员习惯于高标准的性能，其中，他们的车辆安静地运行，不会强烈地察觉到来自其发动机的振动。对比之下，设计混合动力汽车使它们的内燃发动机间歇地启动和停用，易于带来附加的振动以及可用驱动扭矩的突变，对此，驾驶员认为其是干扰，并且，当试图进行重要的操作时，例如超越另一车辆时，驾驶员认为其是潜在的风险。这个技术问题事先已经被考虑，并在公开的美国专利US4，533，011中描述的混合动力传动系中被提出。总的来说，描述了如图I所示的传动系。传动系总体由10表示，并且包括内燃发动机20，所述内燃发动机20包括排气歧管30。内燃发动机20连接至燃料供给控制装置40，所述燃料供给控制装置40被设置成提供来自燃料箱50的燃料。内燃发动机20的输出曲轴通过第一分离离合器60联接至电机70，所述电机70可运行成起到电动机和发电机的作用。电机70还通过第二分离离合器80联接至齿轮传动装置90的输入。传动装置90可运行成提供齿轮传动，所述齿轮传动的传动比通过档位控制装置100控制。传动装置90的输出通过差速齿轮110连接至含传动系10的车辆的车轮120。图I中的传动系10进一步包括充电电池200，充电电池200通过电子控制单元210联接至电机70 ;电子控制单元210可运行成控制提供至电机70的电能以在电机70中产生扭矩，并且控制电机70内的发电量，所述电机70联接至充电电池200，用于对电池200进行充电。传动系10进一步包括发动机管理控制装置220，发动机管理控制装置220与分离离合器60和80、电子控制单元210和燃料供给控制装置40连通。现在将从总体上描述传动系10的工作。电机70被设计成起到内燃发动机20的飞轮的作用，以当通过第一离合器60断开电机70和内燃发动机20时，使内燃发动机20的 质量更小，并且具有与其关联的更小的转动惯量。当第二离合器80断开并且第一离合器60接合时，通过由供给控制装置40向内燃发动机20提供燃料，电机70可运行成起动内燃发动机20以使内燃发动机20开始工作。当内燃发动机20起动并且工作时，则第二离合器80接合，以通过传动装置90将由内燃发动机20产生的动力以及可选地由电机70产生的动力连接至一个或多个车轮120，从而驱动传动系10以及与其相关联的车辆。当随后内燃发动机20停用时，第一离合器60分离，并且燃料供给控制装置40随后中断至发动机20的燃料供应。由于通过第一离合器60分离使内燃发动机20被分离，所以含传动系10的车辆的驾驶员感受到最小限度的振动，并且基本上觉察不到可用扭矩的突变。当从静止状态时起步时，第一离合器60基本上分离，电机70用于产生初始的相当大的起动扭矩，以便提供车辆平稳、快速的加速。当车辆已经获得阈值速度时，第一离合器60随后接合，以使由内燃发动机20提供的扭矩可用于补充由电机70提供的扭矩。当内燃发动机20停用时，用于驱动车辆的扭矩只由电机70提供。虽然图I中示出的传动系10在工作中提供了许多技术优势，但是，由于具有两个离合器60、80，其具有复杂的结构。此外，即使内燃发动机20依靠电机70起到飞轮的作用，当内燃发动机20尚在旋转且与电机70断开时，内燃发动机20在中断其燃料供给时达到旋转静止以前可能倾向于工作不稳定。因此，传动系10不具有最佳的传动系结构，能够被进一步改善，以简化其实施方式，并且提供更优良的振动性能以及平滑扭矩产生性能。在公开的美国专利US5，755，302中，描述了用于混合动力车辆的驱动设备。该驱动设备包括内燃发动机和换档传动单元。此外，该驱动设备包括可旋转的曲轴，所述可旋转的曲轴运转连接至内燃发动机，并且，可旋转的传动轴运转连接至换档传动单元。此外，该驱动设备进一步包括可动环形转子，所述转子环绕传动轴环状设置，所述转子包括用于产生磁场的永磁体和用于将转子连接在传动轴上的连接机构，以使扭矩在工作过程中在转子和传动轴之间传递。固定的环形定子可连接至内燃发动机和变速传动单元中的至少一个，并且以电磁作用关系绕着转子同心地设置并接近该转子。定子包括导电线圈，用于与转子的磁场电磁感应。此外，该驱动设备只包括一个离合器，该离合器至少部分地设置在定子的凹口内，所述离合器包括两个连接机构，用于选择性地将曲轴摩擦连接至传动轴，实现两者之间的扭矩传递，因此，离合器可在以下两个位置中切换(a)接合位置，其中扭矩在曲轴和传动轴之间传递；以及(b)分离位置，其中曲轴和传动轴之间的扭矩传递能够被切断。该驱动设备的电子控制单元可运行成以适当方式改变电负载或由包括上述的转子和定子的电机产生的扭矩，以便通过扭振减振减小传动轴上的扭矩波动。在这种操作下，能够实现充分平滑的摩擦接合，以使离合器的接合不会振动并且磨损减小。传动通过电机进行电制动以便增档，并且该传动被电加速以减档。然而，在工作中，这样的换挡同步需要时间来完成。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种改善的混合动力传动系。本专利技术通过涉及传动系的技术特征和涉及控制混合动力传动系的方法的技术特征描述。另外，还包括了根据本专利技术的的混合动力传动系以及控制混合动力传动系的方法的有利的改进和进一步开发。根据本专利技术的第一方面，提供了一种混合动力传动系，包括内燃发动机；电机装置；变速箱，可运行成接收来自内燃发动机和电机装置中至少一个的动力，用于提供相应的动力至负载；控制单元，与内燃发动机、电机装置和变速箱连通，用于控制它们的运行；其中传动系在运行中可配置成使其内燃发动机可在停用状态和启动状态之间切换，内燃发动机需要被起动，以将其从停用状态切换至启动状态；其特征在于控制单元包括多个输入和多个输出，所述多个输入用于接收发自传动系的反馈信号和至传动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔斯·卡尔汗玛尔，斯莞特·卡尔森，赫勒内·帕纳格波罗斯，
申请(专利权)人：沃尔沃技术公司，
类型：发明
国别省市：
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