驅(qū)動系統(tǒng)和車輛驅(qū)動方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及驅(qū)動系統(tǒng)和驅(qū)動車輛(1)的方法。驅(qū)動系統(tǒng)包括燃式發(fā)動機(2)、可以制動車輛(1)的制動裝置(24)、電機(9)、連接到電機的電能存儲器(20)、被電力操作的至少一個組件(22)、包括太陽輪(10)、齒圈(11)和行星輪架(12)的行星齒輪裝置。驅(qū)動系統(tǒng)包括控制單元(18)，所述控制單元配置成在當車輛(1)在運動時、驅(qū)動扭矩(Tg)被要求并且聯(lián)接構(gòu)件(15)處于第一位置(I1)的運轉(zhuǎn)狀況下，基于被要求的驅(qū)動扭矩(Tg)和組件(22)操作所需的必要扭矩(Treq)之間的比較，控制燃式發(fā)動機(2)和/或制動裝置(24)和/或電機(9)，以獲得用于所述組件(22)的運轉(zhuǎn)的期望電能。
【專利說明】驅(qū)動系統(tǒng)和車輛驅(qū)動方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的驅(qū)動系統(tǒng)和根據(jù)權(quán)利要求11的前序部分的車輛驅(qū)動方法。

【背景技術】
[0002]在變速箱中使用的用于在變速過程期間將變速箱的輸入軸與燃式發(fā)動機脫離連接的傳統(tǒng)離合器機構(gòu)存在一些缺點。當靜止車輛起動時，離合器機構(gòu)的盤彼此抵靠著滑動。由此，盤被加熱。這種加熱導致油耗增加且離合器盤磨損。傳統(tǒng)離合器機構(gòu)也相對重且昂貴。它也占據(jù)車輛中的相對大的空間。使用液壓變矩器也導致?lián)p失。
[0003]混合動力車輛可以由可以是燃式發(fā)動機的主原動機和可以是電機的輔助原動機驅(qū)動。電機配備有用于存儲電力的至少一個電能存儲器和用于控制電能存儲器和電機之間的電力流動的控制設備。電機由此可以依據(jù)車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)交替地用作電動機和發(fā)電機。當車輛被制動時，電機產(chǎn)生存儲于電能存儲器中的電力。存儲電力后來例如被用于驅(qū)動車輛和操作車輛中的不同輔助系統(tǒng)。
[0004]還沒有公開的瑞典專利申請SE 1051384-4示出一種具有行星齒輪裝置的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，所述行星齒輪裝置包括三個部件，即，太陽輪、行星輪架以及齒圈。行星齒輪裝置的三個部件中的其中一個連接到燃式發(fā)動機的輸出軸，行星齒輪裝置的第二部件連接到變速箱的輸入軸，并且行星齒輪裝置的第三部件連接到電機的轉(zhuǎn)子。電機連接到電能存儲器，以使得電機可以交替地用作電動機和發(fā)電機?？梢詿o級地控制電機的轉(zhuǎn)速。通過控制電機的轉(zhuǎn)速，變速箱的輸入軸可以被賦予理想轉(zhuǎn)速。利用根據(jù)文獻SE1051384-4的混合動力系統(tǒng)，無需在車輛的傳動系中使用離合器機構(gòu)。
[0005]在具有離合器的傳統(tǒng)混合動力車輛中，當速度非常低以至于車輛不可以在離合器處于閉合位置的情況下被驅(qū)動時，燃式發(fā)動機不能被用于對電能存儲器充電。當形式為例如公共汽車的這種混合動力車輛在例如排隊期間以非常低的速度被驅(qū)動時，存在的風險的是，車輛將以檔位被連通并且離合器處于打開位置的情況被驅(qū)動一段時間。如果同時電能存儲器被車輛中的其他電操作組件(例如，空調(diào)設備的壓縮機等)加載，則電能存儲器可能非常迅速地放電。在這種情況下，車輛將停止，被連通的檔位必須斷開并且離合器必須閉合以對電能存儲器充電，作為替換方案，車輛必須開始在離合器上強力地滑動以用于對電能存儲器充電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種初始提及類型的用于車輛的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，電能存儲器具有同樣在當車輛被低速驅(qū)動時的運轉(zhuǎn)狀況期間為操作車輛中的至少一個電操作組件供應電力的能力。
[0007]這個目的通過初始提及類型的驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)，其具有被權(quán)利要求1的特征部分具體化的特征。在當車輛以低速運動時且駕駛員(和/或車輛中的控制系統(tǒng))要求車輛的驅(qū)動扭矩的狀況下，燃式發(fā)動機以現(xiàn)行轉(zhuǎn)速驅(qū)動、行星齒輪裝置處于打開位置、并且齒輪被連通于變速箱中。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，控制單元配置成接收與電能存儲器的充電等級相關的信息、并且在當電能存儲器的充電等級低于限制等級的狀況下控制制動裝置和電機，使電機產(chǎn)生至少與所述組件消耗的電能同樣多的電能。如果電能存儲器具有高充電等級，則并非一直需要電機必須產(chǎn)生與所述組件消耗的電能同樣多的電能。在這種情況下，電機可以至少在一段時間期間產(chǎn)生比所述組件消耗的少的電能。作為替換方案，電能存儲器的充電等級可以被允許下降到最低可接受等級。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，控制單元配置成在當車輛運動時、聯(lián)接構(gòu)件處于第一位置、并且驅(qū)動扭矩被車輛要求的運轉(zhuǎn)狀況下，控制制動裝置以使得制動裝置供應如此量級的制動扭矩，以使得車輛保持運動。
[0010]控制單元有利地配置成當電能存儲器具有比所述限制等級高的充電等級時:完全釋放制動裝置、或在合適的情況下控制制動裝置以使得制動裝置同樣此后不要供應制動扭矩；并且控制電機，從而電機傳遞如此量級的扭矩以使得車輛以被要求的扭矩驅(qū)動。在這種情況下，電機被控制以使得電機給出這樣的扭矩，所述扭矩具有相對于車輛的被要求的扭矩的傳動比。車輛由此通過被駕駛員要求的驅(qū)動扭矩持續(xù)起步發(fā)車。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，控制單元配置成當電能存儲器具有比所述限制等級低的充電等級時:完全釋放制動裝置，或在合適的情況下控制制動裝置以使得制動裝置此后也不要供應制動扭矩；控制燃式發(fā)動機以使得燃式發(fā)動機獲得充分高的轉(zhuǎn)速，所述充分高的轉(zhuǎn)速用于將能夠產(chǎn)生于電能存儲器中的電力；并且控制電機，以使得電機產(chǎn)生至少與被所述組件消耗的電能同樣多的電能。在這種情況下，控制單元可以啟動電動機控制功能器件，電動機控制功能器件隨著增加的車速同時地增加燃式發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。由此，電機的轉(zhuǎn)子也可以被致使當車速增加時相對于燃式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)的方向沿負的相反方向旋轉(zhuǎn)。由此，電能可以在理想時間的周期期間產(chǎn)生。燃式發(fā)動機的轉(zhuǎn)速被控制以使得電機可以產(chǎn)生至少與在所述組件的運轉(zhuǎn)期間消耗的電能同樣多的電能于電能存儲器中。由此在當電能存儲器具有低充電等級的狀況下也可以保證所述組件的運轉(zhuǎn)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個替換性實施方式，控制單元配置成當電能存儲器具有比所述限制等級低的充電等級時:控制燃式發(fā)動機以使得燃式發(fā)動機以怠速轉(zhuǎn)速或現(xiàn)行旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動；控制制動裝置以使得制動裝置施加導致車輛以被要求的扭矩驅(qū)動的制動扭矩；并且控制電機以使得電機產(chǎn)生至少與被所述組件消耗的電能同樣多的電能于電能存儲器中。在這種情況下，制動裝置被用于供應制動扭矩，以使得車輛以被要求的驅(qū)動扭矩驅(qū)動，同時地電能以至少與被所述組件消耗的相同的量地產(chǎn)生。由此也可以在當電能存儲器具有低充電等級的狀況下保證所述組件的運轉(zhuǎn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，控制單元配置成控制聯(lián)接構(gòu)件，以使得聯(lián)接構(gòu)件一經(jīng)車輛獲得可以將燃式發(fā)動機的輸出軸鎖定到變速箱的輸入軸的速度就移動到第二位置。尤其在當電能存儲器具有低充電等級的狀況下，適于盡可能快得將燃式發(fā)動機的輸出軸鎖定到變速箱的輸入軸。由此，燃式發(fā)動機可以負責驅(qū)動車輛、操作所述組件以對電能存儲器充電。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，制動裝置是車輛中的原有制動器。有利地，制動裝置是作用在車輛的傳動系或車輪上的原有制動器。然而，制動裝置應該具有能夠供應可變制動扭矩的能力。作為替換方案，制動裝置可以是獨立制動器，其僅用于供應可變制動扭矩，以用于產(chǎn)生電力于電能存儲器中。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，組件是空調(diào)設備中的壓縮機。這些設備可能在運轉(zhuǎn)期間需要來自電能存儲器的相對較高的電能和/或由電機(在當電機用作發(fā)電機時的狀況期間)產(chǎn)生的電能的供應。然而，組件可以是被來自電能存儲器的電能操作的一個或多個任意組件。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式，燃式發(fā)動機的輸出軸連接到行星齒輪裝置的太陽輪，變速箱的輸入軸連接到行星齒輪裝置的行星輪架，并且電機的轉(zhuǎn)子連接到行星齒輪裝置的齒圈。通過這種設計，被包括的部件可以被賦予緊湊的構(gòu)造。太陽輪和行星輪架可以借助于花鍵接頭或類似物分別連接到燃式發(fā)動機的輸出軸和變速箱的輸入軸。由此確保太陽輪以與燃式發(fā)動機的輸出軸相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且行星輪架以與變速箱的輸入軸相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。電機的轉(zhuǎn)子可以固定地設置在齒圈的外周邊表面上。齒圈的內(nèi)周邊表面通常設有輪齒。齒圈的外周邊表面通常是光滑的并且非常適于攜載電機的轉(zhuǎn)子。齒圈和電機的轉(zhuǎn)子由此形成可旋轉(zhuǎn)單元。作為替換方案，電機的轉(zhuǎn)子可以經(jīng)由傳動結(jié)構(gòu)連接到齒圈。然而，可以將燃式發(fā)動機的輸出軸、變速箱的輸入軸和電機的轉(zhuǎn)子與行星齒輪裝置的中的任何其他部件連接。
[0017]初始提及的目的也通過根據(jù)權(quán)利要求10-15所述的方法實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下參考附圖描述本發(fā)明的作為實施例的優(yōu)選實施方式，在附圖中:
[0019]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的具有驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的傳動系，
[0020]圖2更詳細地示出驅(qū)動系統(tǒng)，
[0021]圖3示出描述根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施方式的流程圖，并且
[0022]圖4示出描述根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實施方式的流程圖。

【具體實施方式】
[0023]圖1示出用于重載車輛I的傳動系。傳動系包括燃式發(fā)動機2、變速箱3、多個驅(qū)動軸4和驅(qū)動輪5。燃式發(fā)動機2和變速箱3之間，傳動系包括中間部分6。圖2更詳細地示出中間部分6中的部件。在中間部分6中，燃式發(fā)動機2設有輸出軸2a，而變速箱3設有輸入軸3a。燃式發(fā)動機的輸出軸2a相對于變速箱的輸入軸3a同軸地設置。燃式發(fā)動機的輸出軸2a和變速箱的輸入軸3a圍繞共同旋轉(zhuǎn)軸線7可旋轉(zhuǎn)地設置。中間部分6包括包封電機9和行星齒輪裝置的殼體8。電機9以通常方式包括定子9a和轉(zhuǎn)子％。定子9a包括以適當?shù)姆绞礁浇釉跉んw8的內(nèi)側(cè)上的定子芯。定子芯包括定子的繞組。電機9配置成在某些運轉(zhuǎn)狀態(tài)期間使用被存儲的電力向變速箱的輸入軸3a供應驅(qū)動動力，并且在其他運轉(zhuǎn)狀態(tài)期間使用變速箱的輸入軸3的動能獲取且存儲電力。
[0024]行星齒輪裝置在電機的定子9a和轉(zhuǎn)子9b的大致徑向內(nèi)側(cè)設置。行星齒輪裝置以慣常方式包括太陽輪10、齒圈11以及行星輪架12。行星輪架12攜載多個嵌齒輪13，所述多個嵌齒輪在太陽輪10的輪齒和齒圈11的輪齒之間的徑向空間中可旋轉(zhuǎn)地設置。太陽輪10附接在燃式發(fā)動機的輸出軸2a的周邊表面上。太陽輪10和燃式發(fā)動機的輸出軸2a作為一個單元以第一轉(zhuǎn)速Ill旋轉(zhuǎn)。行星輪架12包括附接部分12a，所述附接部分借助于花鍵接頭14附接在變速箱的輸入軸3a的周邊表面上。借助于這個接頭，行星輪架12和變速箱的輸入軸3a可以作為一個單元以第二轉(zhuǎn)速112旋轉(zhuǎn)。齒圈11包括外周邊表面，轉(zhuǎn)子9b固定地安裝在外周邊表面上。轉(zhuǎn)子％和齒圈11構(gòu)成以第三轉(zhuǎn)速n3旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)單元。
[0025]由于燃式發(fā)動機2和變速箱3之間的中間部分6在車輛中受到限制，需要電機9和行星齒輪裝置構(gòu)成緊湊單元。行星齒輪裝置的部件10-12在此于電機的定子9a的大致徑向內(nèi)側(cè)設置。電機的轉(zhuǎn)子％、行星齒輪裝置的齒圈11、燃式發(fā)動機的輸出軸2a以及變速箱的輸入軸3a在此圍繞共同旋轉(zhuǎn)軸線5可旋轉(zhuǎn)地設置。通過這種設計，電機9和行星齒輪裝置占據(jù)相對小的空間。
[0026]車輛包括能夠在第一打開位置和第二鎖定位置之間移動的鎖定機構(gòu)，在第一打開位置，行星齒輪裝置的三個部件10-12被允許以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在第二鎖定位置，鎖定機構(gòu)將行星齒輪裝置的其中兩個部件10、12鎖定在一起，以使得行星齒輪裝置的三個部件10-12以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在這個實施方式中，鎖定機構(gòu)包括可移位聯(lián)接構(gòu)件15。聯(lián)接構(gòu)件15借助于花鍵接頭16附接在燃式發(fā)動機的輸出軸2a上。聯(lián)接構(gòu)件15在這種情況下不可轉(zhuǎn)動地設置在燃式發(fā)動機的輸出軸2a上，并且沿軸向方向可移位地設置在燃式發(fā)動機的輸出軸2a上。聯(lián)接構(gòu)件15包括與行星輪架12的聯(lián)接部分12b可連接的聯(lián)接部分15a。鎖定機構(gòu)包括示意性示出的移位部件17，所述移位部件配置成使聯(lián)接構(gòu)件I在當聯(lián)接部分15a、12b未彼此嚙合時的第一自由位置I1和當聯(lián)接部分15a、12b彼此嚙合時的第二鎖定位置12之間移位。在第一打開位置，燃式發(fā)動機的輸出軸2和變速箱的輸入軸3可以以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。當聯(lián)接部分15a、12b彼此嚙合時，燃式發(fā)動機的輸出軸2和變速箱的輸入軸3將以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0027]電子控制單元18配置成控制移位部件17?？刂茊卧?8也配置成確定在哪些運轉(zhuǎn)狀況下電機9用作電動機且在哪些運轉(zhuǎn)狀況下電機用作發(fā)電機。為了確定這些內(nèi)容，控制單元18可以從合適的運轉(zhuǎn)參數(shù)接收現(xiàn)行信息?？刂茊卧?8可以是具有為此目的的合適軟件的計算機?？梢允褂靡粋€或多個獨立控制單元。控制單元18也控制示意性示出的控制設備19，所述控制設備控制電能存儲器20和電機的定子9a之間的電力流動。在當電機9用作電動機時的運轉(zhuǎn)狀況下，來自電能存儲器20的被存儲的電力被供應到定子9a。在當電機用作發(fā)電機時的運轉(zhuǎn)狀況下，來自定子9a的電力被供應到電能存儲器20。電能存儲器20傳遞且存儲具有大約200-800伏特的額定電壓的電力。
[0028]測量器械21配置成感應相關于電能存儲器20中的充電等級q的至少一個參數(shù)。測量器械21的功能可以集成在電子控制單元18中或任何其他合適的控制單元中。電能存儲器20中的充電等級q可以以任意方式確定。電能存儲器20也連接到車輛中的一個或多個電操作組件22。電操作組件可以是空調(diào)設備中的壓縮機。
[0029]控制單元18可以配置成接收有關電能存儲器20中的充電等級q的信息。
[0030]在車輛I的運轉(zhuǎn)期間，駕駛員可以通過示意性示出的加速踏板23要求車輛I的驅(qū)動扭矩Tg。當加速踏板23未被按壓時，此時可以對應于負的被要求的驅(qū)動扭矩Tg(期望制動扭矩)。當加速踏板23被稍微按壓(比限制值小)時，此時可以對應于負的被要求的驅(qū)動扭矩Tg(期望制動扭矩)。作為經(jīng)由加速踏板23要求驅(qū)動扭矩!；的替換，車輛中的控制系統(tǒng)(例如，在使用ACC-自適應巡航控制器期間)可以要求驅(qū)動扭矩Tg。車輛I配備有至少一個制動裝置24，車輛的驅(qū)動輪5可以通過所述制動裝置被制動。車輛I配備有電動機控制功能器件26，燃式發(fā)動機的扭矩T1和轉(zhuǎn)速n i可以通過所述電動機控制功能器件被控制?？刂茊卧?8例如可以在檔位連通和斷開于變速箱3中時啟動電動機控制功能器件26，以形成變速箱3中的無扭矩狀態(tài)。
[0031]圖3示出描述這樣一種方法的一流程圖，所述方法從車輛在行星齒輪裝置處于第一位置1工的情況下以速度V p_nt在運動時持續(xù)、直到車輛已經(jīng)獲得可以將行星齒輪裝置設置在第二鎖定位置12的速度。所述方法在步驟30處開始。如果行星齒輪裝置還沒有在第一(打開)位置I1^lJ在步驟31處行星齒輪裝置被設置到第一位置Ip燃式發(fā)動機的輸出軸2a和變速箱的輸入軸3a由此能夠相對于彼此自由地移動。在步驟32中發(fā)生的是，檔位81被接入到變速箱3中。從步驟33顯然可知的是，燃式發(fā)動機2被驅(qū)動并且其以轉(zhuǎn)速(η ι=present)被驅(qū)動。在步驟34處，制動裝置24被供應有等于零(無制動扭矩)的制動扭矩Tb。從步驟35顯然可知的是，車輛具有大于零(VpresentX))的某個速度vpMsent。
[0032]在步驟36處，控制單元18感應/確定哪種驅(qū)動扭矩Tg被例如駕駛員經(jīng)由加速踏板要求。在步驟37處，控制單元18比較被要求的驅(qū)動扭矩Tg是否大于或等于操作組件22所需的必要扭矩ΤΜ(1。如果驅(qū)動扭矩Tg大于必要扭矩T req,則存在過剩的電能用于操作組件/組件22。
[0033]當車輛速度Vpresent低時，齒圈11和電機的轉(zhuǎn)子9b沿反向旋轉(zhuǎn)，以使得電能產(chǎn)生，并且可以被存儲在電能存儲器20中和/或被直接消耗。當車輛I (依據(jù)可能的加速度)達到速度vjt，齒圈11和電機的轉(zhuǎn)子9b開始沿正向旋轉(zhuǎn)。由此，需要向電機9供應電能Eel以進一步增加車輛I的速度。當車輛達到速度^時，可以將行星齒輪裝置設置在鎖定位置
I2O
[0034]如果電能存儲器20既必須向電機9供應電能Eel又必須同時以電能E 3供應電操作組件22，則電能的消耗是大量的。如果車輛I在較長的周期期間以高于V1且低于速度V 2的速度驅(qū)動，則電能的消耗可能變得如此大以至于電能存儲器20完全放電。
[0035]在步驟37處，如果控制單元18從測量器械21接收到指示存在過剩電能的信息，則電能存儲器20沒有放電的風險。在步驟38處，制動裝置24控制以使得Tb= 0(無制動扭矩)，并且車輛I沿選定的驅(qū)動方向被連續(xù)地驅(qū)動。在步驟39處，電機25供應扭矩Tel以使得車輛I例如通過加速踏板23獲得要求的驅(qū)動扭矩Tg。電能到電氣組件24的過?；虿蛔阌呻娔艽鎯ζ?0處理。在步驟40處，控制單元18檢查是否可以鎖定行星齒輪裝置。如果可以，則行星齒輪裝置被設置到第二鎖定位置I2并且在步驟41處起動過程結(jié)束。在行星齒輪裝置的鎖定位置，燃式發(fā)動機2可以負責整個操作車輛1、操作電氣組件22、以及按需要對電能存儲器20充電。
[0036]在步驟40處，如果控制單元18發(fā)現(xiàn)行星齒輪裝置不能設置在第二鎖定位置12，則所述方法再次在確定被要求的驅(qū)動扭矩Tg的步驟36處開始。在步驟37處，控制單元18比較被要求的驅(qū)動扭矩Tg是否大于必要扭矩ΤΜ(1。如果T/J、于必要扭矩Trai,則存在用于操作一個或多個組件22的電能的不足。在步驟42處確定電能存儲器20是否具有處理這個不足的能力。確定電能存儲器20是否具有供應不足電能的能力可以意味著將有關電能存儲器20的充電等級q的信息與確定的限制等級qt!相比較。如果電能存儲器20的充電等級q高于限制等級％，則電能存儲器20被認為具有供應不足電能的能力。如果是這種情況(電能存儲器被認為具有供應不足電能的能力)，則所述方法在步驟38處繼續(xù)。如果不是這種情況(當電能存儲器20的充電等級q小于限制等級％時)，則所述方法在這種情況下在步驟43處繼續(xù)，在步驟43處呈現(xiàn)的是制動裝置24沒有供應任何制動扭矩，因此車輛I完全沒有被制動裝置24制動。然而，在步驟44處，在這種情況下，燃式發(fā)動機的轉(zhuǎn)速Ii1被增加到比實際/現(xiàn)行轉(zhuǎn)速npra3e;nt高的等級。
[0037]由于燃式發(fā)動機的轉(zhuǎn)速Ii1增加，在比如果燃式發(fā)動機以實際/現(xiàn)行轉(zhuǎn)速η#_驅(qū)動更長的時間期間，齒圈11可以被致使沿反向旋轉(zhuǎn)并且電能產(chǎn)生于電能存儲器20中。由于燃式發(fā)動機的轉(zhuǎn)速Ii1增加，即使齒圈11已經(jīng)沿反向旋轉(zhuǎn)，齒圈11也可以在存在或?qū)⒁嬖趯υ黾拥碾娔艿囊蟮那闆r下被致使以增加的負轉(zhuǎn)速(用于負轉(zhuǎn)速的增加的絕對值量)旋轉(zhuǎn)?？刂茊卧?8經(jīng)由電動機控制功能器件26控制燃式發(fā)動機的轉(zhuǎn)速ηρ以使得電能以理想量產(chǎn)生并且被引導到電能存儲器20和/或組件22。在步驟45處，控制單元18控制燃式發(fā)動機的轉(zhuǎn)速ηι，以使得產(chǎn)生至少與被電氣組件消耗的電能Ea同樣多的電能E el。電機9供應扭矩Tel，所述扭矩Tel是被要求的扭矩Tg乘以傳動比。在步驟40處，控制單元18檢查是否可以鎖定行星齒輪裝置。如果可以，行星齒輪裝置被設置到第二鎖定位置12并且所述方法在步驟41處結(jié)束。否則，所述方法再次在步驟36處開始。
[0038]圖4示出當車輛配備有一個或數(shù)個電氣組件22時，用于車輛I的起動過程的替換性方法，所述一個或數(shù)個電氣組件需要電能匕以用于其運轉(zhuǎn)。至少對于步驟30-37，圖4中的方法對應于圖3中的方法。在步驟37(圖4)處，通過比較被要求的驅(qū)動扭矩!；是否大于或等于必要扭矩!^,而確定存在電能的過?；虿蛔愕那闆r。如果存在使得組件22能夠運作的過剩的電能，則所述方法在步驟38處繼續(xù)。當不是這種情況時，在步驟42處，確定電能存儲器20是否具有這樣的充電等級q以使得組件22無論如何可以運轉(zhuǎn)。如果是這種情況(電能存儲器20的充電等級q高于限制等級％)，則所述方法在步驟38處繼續(xù)。如果不是這種情況(電能存儲器20的充電等級q低于限制等級qj，則所述方法在步驟46處繼續(xù)。在這種情況下，燃式發(fā)動機2以實際/現(xiàn)行轉(zhuǎn)速rv_nt連續(xù)地驅(qū)動。在步驟47處，制動裝置24被應用以使得其制動車輛I?？刂茊卧?8控制制動裝置24以使得制動裝置供應制動扭矩Tb，這導致車輛I獲得通過例如加速踏板要求的扭矩Tg。在步驟48處，控制單元18控制電機9，以使得電機生產(chǎn)至少與電氣組件的電能需求Ea對應的同樣多的電能Eel。在步驟40處，控制單元18檢查是否可以鎖定行星齒輪裝置。如果可以，則行星齒輪裝置被設置到第二鎖定位置I2并且起動過程在步驟41處結(jié)束。否則所述方法再次在步驟36處開始。
[0039]在圖3中的流程圖中，當存在用于操作電氣組件22的電能的不足時，使用步驟43-45替換步驟38-39。在圖4中的流程圖中，使用步驟46-48替換步驟38-39。當存在用于操作電氣組件22的電能的不足時。當需要供應電能以操作電氣組件22時，明顯可以交替地或結(jié)合地使用三個不同手段。
[0040]本發(fā)明絕非被限制于依據(jù)附圖描述的實施方式，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)自由地變化。例如，具有變速比的傳動結(jié)構(gòu)可以設置在轉(zhuǎn)子9和齒圈11之間。轉(zhuǎn)子9和齒圈11因此不是必須以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛(I)的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，驅(qū)動系統(tǒng)包括:具有輸出軸(2a)的燃式發(fā)動機(2)，具有輸入軸(3a)的變速箱(3)，能夠制動車輛(I)的制動裝置(24)，包括定子(9a)和轉(zhuǎn)子(9b)的電機(9)，連接到電機的電能存儲器(20)，被來自電能存儲器(20)的電力操作的至少一個組件(22)，包括太陽輪(10)、齒圈(11)和行星輪架(12)的行星齒輪裝置，以及在第一位置(I1)和第二位置(I2)之間可移動地設置的聯(lián)接構(gòu)件(15)，在第一位置，聯(lián)接構(gòu)件允許行星齒輪裝置中的上述各部件以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在第二位置，聯(lián)接構(gòu)件將上述各部件相對于彼此鎖定以使得各部件以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且其中，燃式發(fā)動機的輸出軸(2a)連接到行星齒輪裝置的所述部件中的第一部件，以使得輸出軸(2a)的旋轉(zhuǎn)引起第一部件的旋轉(zhuǎn)，其中，變速箱的輸入軸(3a)連接到行星齒輪裝置的所述部件中的第二部件，以使得輸入軸的旋轉(zhuǎn)引起第二部件的旋轉(zhuǎn)，并且電機的轉(zhuǎn)子(％)連接到行星齒輪裝置的所述部件中的第三部件，以使得轉(zhuǎn)子(％)的旋轉(zhuǎn)引起第三部件的旋轉(zhuǎn)，其特征在于，驅(qū)動系統(tǒng)包括控制單元(18)，所述控制單元配置成在當車輛(I)在運動時、驅(qū)動扭矩(Tg)被要求、并且聯(lián)接構(gòu)件(15)處于第一位置(I1)的運轉(zhuǎn)狀況下，基于被要求的驅(qū)動扭矩(Tg)和組件(22)操作所需的必要扭矩(Trai)之間的比較，控制燃式發(fā)動機(2)和/或制動裝置(24)和/或電機(9)，以獲得用于所述組件(22)的運轉(zhuǎn)的期望電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，控制單元(18)配置成接收與電能存儲器(20)的充電等級(q)相關的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，控制單元(18)配置成還基于電能存儲器(20)的充電等級(q)和用于電能存儲器(20)的充電等級(q)的限制等級(?)之間的比較，實施燃式發(fā)動機⑵和/或制動裝置(24)和/或電機(9)的所述控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，控制單元(18)配置成當電能存儲器具有比所述限制等級低的充電等級時，控制燃式發(fā)動機(2)以使得燃式發(fā)動機獲得用于產(chǎn)生電能的必要高轉(zhuǎn)速(Ii1)、并且控制電機(9)以使得電機產(chǎn)生至少與所述組件(22)消耗的電能(Ea)同樣多的電能(Eel) ο
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，控制單元(18)配置成當電能存儲器具有比所述限制等級低的充電等級時，控制制動裝置以使得制動裝置施加導致車輛以被要求的扭矩(Tg)驅(qū)動的制動扭矩(Tb)、并且控制電機(9)以使得電機產(chǎn)生至少與所述組件(22)消耗的電能(Ea)同樣多的電能(Eel) ο
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，控制單元(18)配置成控制聯(lián)接構(gòu)件(15)，以使得聯(lián)接構(gòu)件一經(jīng)車輛(I)獲得能夠?qū)⑷际桨l(fā)動機的輸出軸(2a)鎖定到變速箱的輸入軸(3a)的速度(V2)就移動到第二位置(I2)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，制動裝置(24)是車輛(I)中的原有車輪制動器。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，組件(22)是空調(diào)設備中的壓縮機。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，燃式發(fā)動機的輸出軸(2a)連接到行星齒輪裝置的太陽輪(10)，變速箱的輸入軸(3a)連接到行星齒輪裝置的行星輪架(12)，并且電機的轉(zhuǎn)子(9b)連接到行星齒輪裝置的齒圈(11)。
10.—種驅(qū)動車輛(I)的方法，其中，車輛包括:具有輸出軸(2a)的燃式發(fā)動機(2)，具有輸入軸(3a)的變速箱(3)，能夠制動車輛(I)的制動裝置(24)，包括定子(9a)和轉(zhuǎn)子(9b)的電機(9)，連接到電機的電能存儲器(20)，被來自電能存儲器(20)的電力操作的至少一個組件(22)，包括太陽輪(10)、齒圈(11)和行星輪架(12)的行星齒輪裝置，以及可移動地設置在第一位置(I1)和第二位置(I2)之間的聯(lián)接構(gòu)件(15)，在第一位置，聯(lián)接構(gòu)件允許行星齒輪裝置中的上述各部件以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且在第二位置(I2)，聯(lián)接構(gòu)件將上述各部件相對于彼此鎖定以使得各部件以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且其中，燃式發(fā)動機的輸出軸(2a)連接到行星齒輪裝置的所述部件中的第一部件，以使得輸出軸(2a)的旋轉(zhuǎn)引起第一部件的旋轉(zhuǎn)，其中，變速箱的輸入軸(3a)連接到行星齒輪裝置的所述部件中的第二部件，以使得輸入軸的旋轉(zhuǎn)引起第二部件的旋轉(zhuǎn)，并且電機的轉(zhuǎn)子(％)連接到行星齒輪裝置的所述部件中的第三部件，以使得轉(zhuǎn)子(％)的旋轉(zhuǎn)引起第三部件的旋轉(zhuǎn)，其特征在于以下步驟:在當車輛(I)在運動時、驅(qū)動扭矩(Tg)被要求、并且聯(lián)接構(gòu)件(15)處于第一位置(I1)的運轉(zhuǎn)狀況下，基于被要求的驅(qū)動扭矩(Tg)和組件(22)操作所需的必要扭矩(Trai)之間的比較，控制燃式發(fā)動機(2)和/或制動裝置(24)和/或電機(9)以獲得用于所述組件(22)的運轉(zhuǎn)的期望電能。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，控制單元(18)配置成接收與電能存儲器(20)的充電等級(q)相關的信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于以下步驟:也基于電能存儲器(20)的充電等級(q)和用于電能存儲器(20)的充電等級(q)的限制等級(?)之間的比較，實施燃式發(fā)動機⑵和/或制動裝置(24)和/或電機(9)的所述控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于以下步驟:當電能存儲器具有比所述限制等級低的充電等級時，控制燃式發(fā)動機(2)以使得燃式發(fā)動機獲得用于產(chǎn)生電能的必要高轉(zhuǎn)速(Ii1)、并且控制電機(9)以使得電機產(chǎn)生至少與所述組件(22)消耗的電能(Ea)同樣多的電能(Eel) ο
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于以下步驟:當電能存儲器具有比所述限制等級低的充電等級時，控制制動裝置以使得制動裝置施加導致車輛以被要求的扭矩(Tg)驅(qū)動的制動扭矩(Tb)、并且控制電機(9)以使得電機產(chǎn)生至少與所述組件(22)消耗的電能(Ea)同樣多的電能(Eel) ο
15.根據(jù)前述權(quán)利要求10至14中任一所述的方法，其特征在于以下步驟:控制聯(lián)接構(gòu)件(15)以使得聯(lián)接構(gòu)件一經(jīng)車輛(I)獲得能夠?qū)⑷际桨l(fā)動機的輸出軸(2a)鎖定到變速箱的輸入軸(3a)的速度(V2)就移動到第二位置(I2)。
16.—種包括計算機程序代碼的計算機程序，所述計算機程序代碼用于當計算機程序代碼在計算機中執(zhí)行時使得計算機實施根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一所述的方法。
17.—種計算機程序產(chǎn)品，其包括計算機可讀的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中，根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機程序的計算機程序代碼被存儲在數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上。
18.—種包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一所述的驅(qū)動系統(tǒng)的車輛。
【文檔編號】B60W10/08GK104507727SQ201380039888
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】N·彼得松, M·貝里奎斯特, A·謝爾, M·比約克曼, J·林德斯特倫 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司