用于车辆的传动系统和控制传动系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于车辆的推进装置（2），所述装置（2）包括燃烧发动机（4）的输出轴（14）、变速箱（8）的输入轴（27）、包括定子（24）和转子（26）在内的电机（6）、以及包括可移动部件（18，20，22）的行星式齿轮（10）。锁定机构（38）能够在第一和第二位置之间移动，在所述第一位置，发动机输出轴（14）和变速箱输入轴（27）被允许经由行星式齿轮（10）以不同的速度旋转，并且在所述第二位置，锁定机构（38）经由行星式齿轮（10）将发动机输出轴（14）固定地连接到变速箱输入轴（27）。本发明专利技术还涉及控制这种推进装置（2）的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于车辆的推进装置。本专利技术还涉及根据权利要求12的前序部分的控制这种推进装置的方法。
技术介绍
混合动力车辆可以由可以是燃烧发动机的主要原动机和可以是电机的次要原动机提供动力。电机将装配有用于存储电能的至少一个电池且装配有用于调节电池和电机之间的电能流动的调节设备。电机因此可以根据车辆的操作状态交替地用作电动机和发电机。当车辆被制动时，电机产生电能，所述电能继而被存储在电池中。被存储的电能随后被用于车辆运行。传统离合器机构使变速箱输入轴在变速箱中的变速过程期间与发动机脱离连接，这种离合器机构存在例如将离合器机构的盘加热的缺点，这会造成更多的燃料消耗和离合器盘磨损。此外，传统离合器机构相对重和昂贵。它还占据车辆中相对大量的空间。将发动机输出轴、电机转子和变速箱输入轴连接到行星式齿轮使得摒弃传统离合器机构成为可能。车辆加速将增加的转矩从发动机和电机传递到变速箱，且因此传递到车辆的动力轮。发动机和电机都被连接到行星式齿轮的事实意味着能够由发动机和电机传递的最大转矩将被这些主要原动机中比其它原动机具有更低的最大转矩的原动机限制。在电机的最大转矩低于发动机的最大转矩的情况下，电机将不能对行星式齿轮产生足够的反作用转矩，从而发动机不能将其最大转矩传递到变速箱且因此传递到车辆的动力轮。能够传递到变速箱的最大转矩因此被电机的功率限制。特别地，当需要强劲地加速车辆而电机不能产生足够的反作用转矩时，非期望的热量将在电机中产生。说明书US-A1-2003/0078127涉及用于车辆的推进系统，所述车辆具有燃烧发动机和电动机，两者连接到 行星式齿轮。行星式齿轮的行星轮轴架被连接到变速箱的输入轴。行星轮轴架和行星式齿轮的太阳轮能够被套筒固定地连接，以使得电机和变速箱输入轴能够作为固定旋转单元旋转。车辆中可用于推进装置的空间经常受限。如果推进装置包括多个部件，例如燃烧发动机、电机、变速箱和行星式齿轮，那么需要紧凑的构型。为此，需要小的电机尺寸，这限制电机功率和产生的最大可能转矩。还要求推进装置的部件具有高可靠性和高操作安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种紧凑构造的车辆推进装置。本专利技术的另一目的在于提供一种具有高可靠性和高操作安全性的车辆推进装置。这些目的通过介绍部分提及类型的推进装置实现，所述推进装置具有由权利要求1的特征部分表征的特征。这些目的也通过介绍部分提及类型的控制推进装置的方法实现，所述方法具有由权利要求12的特征部分表征的特征。锁定机构经由行星式齿轮将发动机输出轴固定地连接到变速箱输入轴的事实使得实现车辆的所需加速成为可能，同时电机的尺寸和功率能够被限制，从而产生具有限制尺寸的紧凑的推进装置。也使得电机能够产生的最大转矩可以低于能够由发动机产生的最大转矩。根据本专利技术的实施方式，锁定机构包括至少一个接头，所述接头在第一位置接合行星式齿轮的第一可移动部件，并且在第二位置也接合行星式齿轮的第二可移动部件。锁定机构的接头导致紧凑的构型。根据另一实施方式，第一和第二可移动部件具有凹部，至少一个接头被配置成接合在所述凹部中。接合在行星式齿轮的可移动部件中的凹部中的接头导致紧凑构型，所述紧凑构型也具有高可靠性和高操作安全性。根据另一实施方式，第二可移动部件中的凹部具有周向延伸部，所述周向延伸部大于接头横向于其纵轴的延伸部。这种凹部的周向延伸部确保在锁定机构移动到第二位置时发动机输出轴可靠地固锁到变速箱输入轴。推进装置的高可靠性和高操作安全性因此被确保。根据另一实施方式，锁定机构的形式是环形套筒，所述环形套筒基本同心地围绕变速箱输入轴的一部分或发动机输出轴的一部分。这导致紧凑的构型。行星式齿轮通常包括被设置成相对于彼此旋转的三个部件，即太阳轮、行星轮轴架和齿圈。知道太阳轮和齿圈具有的齿数使得确定在操作期间三个部件的旋转速度成为可能。根据本专利技术，行星式齿轮的部件之一被连接到发动机的输出轴。因此行星式齿轮的该部件旋转的速度对应于发动机输出轴的速度。行星式齿轮的第二部件被连接到变速箱的输入轴。因此，行星式齿轮的该部件与变速箱输入轴相同的速度旋转。行星式齿轮的第三部件被连接到电机的转子。因此，在被直接连接到彼此的情况下，行星式齿轮的该部件以与电机转子相同的速度旋转。可替代地，电机可以经由具有传动比的传动装置被连接到行星式齿轮的第三部件，在所述情况下，电机和行星式齿轮的第三部件能够以不同的速度旋转。电机的速度能够被无级调节。在所需速度待被施加到变速箱输入轴的操作情况下，控制单元利用发动机速度的信息计算第三部件必须被驱动的速度，用于使变速箱输入轴以所需速度运行。控制单元启动电机，以使得电机将算出速度施加到第三部件且因此将所需速度施加到变速箱输入轴。通过下列详细说明阐述本专利技术的另外的优点。【附图说明】下文通过参考附图的实施例描述本专利技术的优选实施方式，其中图1以侧视图描绘了一种车辆，其具有根据本专利技术的推进装置，图2是根据本专利技术的推进装置的剖视图，其中锁定机构处于第一位置，图3是根据本专利技术的推进装置的剖视图，其中锁定机构处于第二位置，图4描绘了根据本专利技术的推进装置的行星式齿轮的太阳轮的侧视图，以及图5是流程图，阐述根据本专利技术的控制推进装置的方法。【具体实施方式】图1是设有根据本专利技术的推进装置2的车辆I的侧视图。燃烧发动机4经由行星式齿轮10被连接到电机6和变速箱8。变速箱还被连接到车辆的动力轮12。图2是根据本专利技术的推进装置2的剖视图。行星式齿轮10包括可移动部件，所述可移动部件的形式是太阳轮18、齿圈20和行星轮轴架22。在被描绘的实施方式中，太阳轮18被连接到发动机输出轴14以形成组合单元。也可以将发动机输出轴14连接到齿圈20或行星轮轴架22。电机6包括定子24和转子26。定子被固定地连接到车辆和因此不旋转。转子被连接到行星式齿轮的齿圈20和因此能够相对于定子旋转。在被描绘的示例性实施方式中，齿圈20和电机转子26形成组合单元，但它们也可以作为单独的单元连接到彼此。变速箱8的输入轴27被连接到行星轮轴架，所述行星轮轴架包括被称为行星轮28的多个齿轮，所述行星轮通过例如滚动轴承36被支撑在行星轮轴架上。在被描绘的实施方式中，太阳轮18同样地通过滚动轴承37被支撑在上行星轮轴架。行星轮28的齿部30接合太阳轮18和齿圈20上的相应齿部32、34。发动机制动期间，司机释放车辆的加速踏板(未描绘)。变速箱输入轴27然后驱动电机6，而发动机4和电机6向发动机施加制动。在这种情况下，电机6产生电能，所述电能然后被存储在车载电池50中。这种操作状态被称为再生制动。因为变速箱被连接到动力轮12，电机6因此用作发电机，并且通过这样做将反转矩施加到来自变速箱的转矩，从而导致车辆被制动。在车辆I的加速期间，增加量的转矩必须从发动机4和电机6传递到变速箱8且因此传递到车辆的动力轮12。因为发动机和电机都被连接到行星式齿轮10，能够由发动机4和电机6传递的最大转矩被这些主要原动机4、6中比其它原动机具有较低的最大转矩的原动机限制。在电机的最大转矩低于发动机的最大转矩的情况下，电机将不能产生足够的反作用转矩到行星式齿轮，从而发动机不能将其最大转矩传递到变速箱且因此传递到动力轮。能够传递到变速箱的最大转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的推进装置，所述装置（2）包括燃烧发动机（4）的输出轴（14）、变速箱（8）的输入轴（27）、包括定子（24）和转子（26）在内的电机（6）、包括可移动部件（18，20，22）的行星式齿轮（10）、以及能够在第一和第二位置之间移动的锁定机构（38），在第一位置，发动机输出轴（14）和变速箱输入轴（27）被允许经由行星式齿轮（10）以不同的速度旋转，而在第二位置，锁定机构（38）经由行星式齿轮（10）将发动机输出轴（14）固定地连接到变速箱输入轴（27），其特征在于，发动机的输出轴（14）被连接到行星式齿轮的太阳轮（18）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.27 SE 1150591-41.一种用于车辆的推进装置，所述装置(2)包括燃烧发动机(4)的输出轴(14)、变速箱(8)的输入轴(27)、包括定子(24)和转子(26)在内的电机(6)、包括可移动部件(18，20，22)的行星式齿轮(10)、以及能够在第一和第二位置之间移动的锁定机构(38)，在第一位置，发动机输出轴(14)和变速箱输入轴(27)被允许经由行星式齿轮(10)以不同的速度旋转，而在第二位置，锁定机构(38)经由行星式齿轮(10)将发动机输出轴(14)固定地连接到变速箱输入轴(27)，其特征在于，发动机的输出轴(14)被连接到行星式齿轮的太阳轮(18)。2.根据权利要求1所述的推进装置，其特征在于，锁定机构(38)设有至少一个接头(40)，所述接头在第一位置接合行星式齿轮(10)的第一可移动部件(18，20，22)，并且在第二位置还接合行星式齿轮(10)的第二可移动部件(18, 20, 22)。3.根据权利要求2所述的推进装置，其特征在于，第一和第二可移动部件(18，20，22)具有凹部(42，44)，至少一个接头(40)被配置成接合在所述凹部中。4.根据权利要求3所述的推进装置，其特征在于，第二可移动部件(18，20，22)中的凹部(42，44)具有周向延伸部，所述周向延伸部大于接头(40)横向于其纵轴的延伸部。5.根据前述权利要求中任一项所述的推进装置，其特征在于，第一可移动部件(18，20，22)被连接到变速箱输入轴(27)，而第二可移动部件(18，20，22)被连接到发动机输出轴(14)。6.根据前述权利要求中任一项所述的推进装置，其特征在于，第一可移动部件是行星轮轴架(22)，而第二可移动部件是太阳轮(18)。7.根据前述权利要求中任一项所述的推进装置，其特征在于，在第一和第二位置之间移动期间，锁定机构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·贝里奎斯特，O·凯德拉克，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：
国别省市：