用于将混合动力车辆加速的方法技术

一种用于将向前行驶车辆加速的方法，其中，车辆具有推进系统，所述推进系统包括具有输出轴的燃式发动机(2a)、具有输入轴(3a)的变速箱(3)、包括定子和转子的电机(9)、以及包括太阳轮(10)、齿圈(11)和行星齿轮架(12)的行星齿轮。当将车辆加速时，电机被转矩控制并且燃式发动机被转速控制，直到行星齿轮的构件具有同一转速并且可以互锁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将混合动力车辆加速的方法
本专利技术涉及一种用于将向前行驶车辆加速的方法。因此，所述方法在车辆向前行驶时起动。本专利技术特别地但非唯一地旨在执行这种方法以用于机动车辆，所述机动车辆的形式为轮式多用途车辆，特别是重型的轮式多用途车辆(诸如，卡车和公共汽车)。因此，本专利技术涉及用于将向前行驶混合动力车辆加速的方法，其中，这种车辆一般是可以通过主要发动机(在此为燃式发动机)和次要发动机(在此为电机)驱动的车辆。电机适当地设有用于存储能量的装置(诸如，用于存储电能的电池或电容器)、以及用于调节所述装置与电机之间的电能流动的调节设备。通过于此，电机可以依据车辆运行的状态作为电动机和发电机运转。当车辆被制动时，电机产生可以被存储的电能，并且被存储的电能可以在以后被用于例如驱动车辆。
技术介绍
传统离合器机构在变速箱中的换档过程期间使变速箱的输入轴相对于燃式发动机脱离连接，利用传统离合器机构存在不利之处，诸如加热离合器机构的离合器片，这导致燃料消耗增加和离合器片磨损。严重损耗接下来也在起动车辆时发生。而且，传统离合器机构相对沉重并且昂贵。传统离合器机构还需要车辆中的相当大的空间。当使用自动变速箱中通常使用的液力变矩器/转矩变换器时还产生摩擦损耗。可以通过提供这样的车辆来避免传统离合器机构和与之相关的所述缺点，所述车辆具有推进系统，在所述推进系统中，燃式发动机的输出轴、电机的转子以及变速箱的输入轴通过行星齿轮互连。通过文献EP1319546可知具有这种类型的推进系统的车辆。当然，正在尝试改进针对能量效率驱动具有这种推进系统的车辆的方式、以及尝试在制动车辆时重新产生尽可能的多的制动能量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于考虑到以上提及的尝试而提供在
技术介绍
中限定类型的方法。根据本专利技术，这个目的通过提供根据下文所述的方法实现。通过在整个方法期间针对转矩控制电机和针对转速控制燃式发动机，第一转速和与燃式发动机的输出轴连接的第一部件的转速将彼此靠近直到互锁可以进行，而后所述互锁确实在由车辆的推进系统形成的传动系中的任何转矩中断的情况下进行，并且车辆驾驶员将不会注意到通过所述方法进行的从自由到锁定的行星齿轮转移。从行星齿轮自由状态转移到行星齿轮锁定状态的原因例如可以是：在现有驱动状况下从能量角度而言在锁定位置驱动是更有利的、或被存储的用于驱动电机的能量开始耗尽。根据本专利技术的实施方式，所述方法被执行以用于具有推进系统的车辆，所述推进系统具有作为所述第一部件的太阳轮和作为所述第三部件的齿圈，而在还未公开的文献SE1051384-4中描述了这种推进系统，以及相对于根据上述文献EP1319546的具有作为第一部件的齿圈和作为第三部件的太阳轮的推进系统具有多个优点。通过将电机连接到齿圈并且将燃式发动机的输出轴连接到太阳轮而实现紧凑构型，所述紧凑构型易于装入具有离合器机构而非行星齿轮的传动系(推进系统)的现有空间中。混合动力型变速箱可以制成与标准变速箱相当的尺寸和重量，并且可以维持标准接口。这意味着通常与混合动力化相关的重量增加可以显著减小。另一优点是，由此电机与齿圈的连接意味着与电机被连接到太阳轮相比更高的可能制动力矩。根据本专利技术的另一实施方式，变速箱的输入轴的转速在步骤b)中被测量，并且燃式发动机被控制以将燃式发动机的转速沿朝向变速箱的输入轴的转速的方向改变。这意味着将燃式发动机相当简单且可靠地控制到锁定装置可以转移到锁定位置的状态。根据本专利技术的另一实施方式，所述方法在所述推进系统中的第一部件的转速低于所述第一转速的状态下开始，以及燃式发动机在步骤b)中被控制以将燃式发动机的转速沿朝向所述第一转速的方向增加。与燃式发动机的输出轴连接的第一部件的转速通常低于所述第一转速，而后通过控制燃式发动机以增加其转速从而获得所述锁定位置，燃式发动机有助于车辆所需的加速。根据本专利技术的另一实施方式，太阳轮和行星齿轮架在步骤c)中互锁。所述步骤是执行所述互锁的有利位置。由此较小的转矩通过行星齿轮传递。仅电机的转矩通过这些齿轮传递。本专利技术还涉及具有下文列出的特征的计算机程序、具有下文列出的特征的计算机程序制品、具有下文列出的特征的电子控制单元、以及一种车辆。本专利技术的其他有利特征和优点通过以下说明呈现。附图说明参考附图，以下具体说明本专利技术的作为实施例的实施方式。在附图中：图1是车辆的传动系的非常简化的视图，根据本专利技术的方法可以被执行以用于所述车辆，图2是所述推进系统的一部分的仍然简化但更详细的视图，图3是用于实施根据本专利技术的方法的电子控制单元的原理简图，图4示出当执行根据本专利技术的实施方式的用于将向前行驶车辆加速的方法时，根据图2的与推进系统的行星齿轮连接的燃式发动机轴的转速、变速箱的输入轴的转速、车辆速度、以及电机的转矩如何随着时间变化，以及图5是阐述根据本专利技术的实施方式的方法的流程图。具体实施方式图1示出用于重型车辆1的传动系。传动系包括燃式发动机2、变速箱3、多个驱动轴4和驱动轮5。传动系在燃式发动机2和变速箱3之间具有中间部分6。图2更详细地示出中间部分6中的部件。在中间部分6中，燃式发动机2设有输出轴2a并且变速箱3设有输入轴3a。燃式发动机的输出轴2a相对于变速箱的输入轴3a同轴地设置。燃式发动机的输出轴2a和变速箱的输入轴3a设置成围绕旋转轴线7共同旋转。中间部分6包括包封电机9和行星齿轮的壳体8。电机9照例包括定子9a和转子9b。定子9a包括以适当方式紧固在壳体8内侧上的定子芯。定子芯包括定子绕组。电机9配置成在某些运转状态下利用存储电能向变速箱的输入轴3a供应驱动动力，并且在其他运转状态下利用变速箱的输入轴3a的动能产生且存储电能。行星齿轮在电机的定子9a和转子9b的内部基本径向地设置。行星齿轮照例包括太阳轮10、齿圈11以及行星齿轮架12。行星齿轮架12携载多个齿轮13，所述多个齿轮在太阳轮10的齿部和齿圈11的齿部之间的径向空间中可旋转地设置。太阳轮10紧固到燃式发动机的输出轴2a的圆周面。太阳轮10和燃式发动机的输出轴2a作为一单元以第一转速n1旋转。行星齿轮架12包括固定部分12a，所述固定部分借助于花键连接件14固定到变速箱的输入轴3a的圆周面。行星齿轮架12和变速箱的输入轴3a可以借助于所述花键连接件作为一单元以第二转速n2旋转。齿圈11包括外圆周面，转子9b紧固到所述外圆周面上。转子9b和齿圈11形成以第三转速n3旋转的可旋转单元。推进系统通过燃式发动机的输出轴2a设有可位移联接构件15的事实而包括锁定装置。联接构件15借助于花键连接件16固定到燃式发动机的输出轴2a。联接构件15在这种情况下相对于燃式发动机的输出轴2a不可旋转地固定，并且能够沿在燃式发动机的输出轴2a上的轴向方向移位。联接构件15包括能够与行星齿轮架12的联接部分12b连接的联接部分15a。示意性示出的位移部件17配置成使联接构件15在第一位置和第二位置之间移位，联接部分15a、12b在第一位置不相互接合从而对应于锁定装置的释放位置，而联接部分15a、12b在第二位置相互接合从而对应于锁定装置的锁定位置。燃式发动机的输出轴2a和变速箱的输入轴3a将在所述锁定位置互锁，并且由此燃式发动机的输出轴和变速箱的输入轴、以及电机的转子将以同一转速旋转。这个状态可以被称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将向前行驶车辆加速的方法，所述车辆具有推进系统，所述推进系统包括具有输出轴(2a)的燃式发动机(2)、具有输入轴(3a)的变速箱(3)、包括定子(9a)和转子(9b)的电机(9)、以及包括呈太阳轮(10)、齿圈(11)和行星齿轮架(12)形式的三个部件的行星齿轮，燃式发动机的输出轴(2a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第一部件以使得输出轴的旋转导致所述第一部件的旋转，变速箱的所述输入轴(3a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第二部件以使得输入轴的旋转导致所述第二部件的旋转，并且电机的转子(9b)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第三部件以使得转子的旋转导致所述第三部件的旋转，所述推进系统还包括能够在锁定位置和释放位置之间转移的锁定装置，所述部件中的两个在锁定位置互锁以使得三个部件(10‑12)以同一转速旋转，而各所述部件在释放位置被允许以不同转速旋转，当车辆在锁定装置处于释放位置的情况下向前行驶时，所述方法开始，其特征在于，所述方法包括下述步骤：a)控制电机(9)以传递转矩，所述转矩等于用于加速所需的推进系统转矩与行星齿轮的传动比的乘积，b)与步骤a)同时地测量变速箱的输入轴或第三部件的第一转速，并且控制燃式发动机以将燃式发动机的转速沿朝向所述第一转速的方向改变，并且c)当第一部件的转速(n1)基本等于所述第一转速(n2)时，将锁定装置转移到锁定位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.27 SE 1250699-41.一种用于将向前行驶车辆加速的方法，其中所述车辆具有推进系统，所述推进系统包括具有输出轴(2a)的燃式发动机(2)、具有输入轴(3a)的变速箱(3)、包括定子(9a)和转子(9b)的电机(9)、以及包括呈太阳轮(10)、齿圈(11)和行星齿轮架(12)形式的三个部件的行星齿轮；燃式发动机的输出轴(2a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第一部件以使得输出轴的旋转导致所述第一部件的旋转，变速箱的所述输入轴(3a)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第二部件以使得输入轴的旋转导致所述第二部件的旋转，并且电机的转子(9b)连接到行星齿轮的所述三个部件中的第三部件以使得转子的旋转导致所述第三部件的旋转，所述推进系统还包括锁定装置，所述锁定装置包括能够在锁定位置和释放位置之间转移的可位移联接构件，所述部件中的两个在锁定位置互锁以使得三个部件(10-12)以同一转速旋转，而各所述部件在释放位置被允许以不同转速旋转，其特征在于，所述方法包括：当车辆向前行驶时，通过下述步骤将车辆加速：a)控制电机(9)以传递转矩，所述转矩等于用于加速所需的推进系统转矩与行星齿轮的传动比的乘积，其中锁定装置处于释放位置，b)在锁定装置处于释放位置的情况下，与步骤a)同...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·彼得松，M·贝里奎斯特，J·林德斯特伦，A·谢尔，M·比约克曼，
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