本發(fā)明涉及一種用于運行混合動力汽車的驅(qū)動裝置的方法，例如用于加版輕度混合動力汽車，尤其在混合動力汽車剎車時的方法，其中驅(qū)動裝置具有內(nèi)燃機、第一電機(其能夠與內(nèi)燃機的曲軸相連)、第二電機(其能夠與混合動力汽車的汽車驅(qū)動系耦連)和能夠混合的制動系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種相應(yīng)的驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

具有內(nèi)燃機和第一電機(其以皮帶傳動與內(nèi)燃機的曲軸相連)的現(xiàn)代混合動力汽車基本上是已知的。第一電機或皮帶傳動器可以通過離合器與內(nèi)燃機的曲軸耦連。第一電機在此可以以發(fā)電機模式運行，用于為汽車的汽車電路供電并且為蓄電器(電池)充電。第一電機也可以以電動機模式支持內(nèi)燃機或者啟動內(nèi)燃機。在皮帶傳動器和內(nèi)燃機的曲軸之間連接離合器用于電機的這些模式。以電動機模式的第二電機此外可以被用于純電動行駛。大約5-25kw/t的電動機功率被稱為輕度混合動力汽車。此外第二電機也可以以發(fā)電機模式運行。

當(dāng)在混合動力汽車制動時第一電機和/或第二電機以發(fā)電機模式運行時，則它們實現(xiàn)了回收制動的功能，并且將混合動力汽車的動能轉(zhuǎn)化成電能。在此涉及的是電制動。附加地在混合動力汽車中使用已知的機械制動，用于在需要時支持或提高制動效果。所述機械制動將機械能通過摩擦轉(zhuǎn)化成熱能。與純的摩擦制動相反，從動能中回收的電能在電制動時不會丟失。需要的制動效果劃分為電制動和機械制動，這種劃分通過能夠混合的制動系統(tǒng)調(diào)節(jié)。在需要的制動效果不利地劃分為電制動和機械制動時，則可能僅將較小的動能轉(zhuǎn)換成電能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明因此所要解決的技術(shù)問題在于，至少部分地克服由現(xiàn)有技術(shù)已知的缺點。本發(fā)明的任務(wù)尤其在于，提供一種尤其在混合動力汽車的制動時、運行用于混合動力汽車、例如加版輕度混合動力汽車(mild-hybrid-plus-kraftfahrzeug)的驅(qū)動裝置的改進的方法，并且提供一種相應(yīng)改進的驅(qū)動裝置。本發(fā)明的任務(wù)尤其在于，實現(xiàn)在混合動力汽車通過第一電機和/或第二電機的制動過程中優(yōu)化的回收，并且優(yōu)選地實現(xiàn)蓄電器的有效的充電和/或汽車電路有效的再充電和/或在混合動力汽車制動是通過第一電機和/或通過第二電機有效地運行電消耗器。

在此本發(fā)明提供一種尤其在混合動力汽車的制動時、運行用于混合動力汽車、例如加版輕度混合動力汽車的驅(qū)動裝置的方法，其中驅(qū)動裝置具有內(nèi)燃機、第一電機(其能夠與內(nèi)燃機的曲軸耦連)、第二電機(其能夠與混合動力汽車的汽車驅(qū)動系耦連)和具備混合能力的制動系統(tǒng)，所述方法包含以下步驟：

-a)評估在混合動力汽車制動時通過第一電機和第二電機的有效的回收，

-b)根據(jù)按照步驟a)進行的評估、通過第一電機和/或第二電機提供期望的制動功率。

按照本發(fā)明，加版輕度混合動力汽車?yán)斫鉃檩p度混合動力汽車，其具有兩個電機。第一電機在此可以連接在皮帶傳動器或者直接與內(nèi)燃機的曲軸耦連。在此，第一電機例如在冷啟動、靜止啟動和/或從電動行駛中的啟動中啟動內(nèi)燃機。第二電機可以在離合器的車輪側(cè)上在變速器之前或變速器之后，或者直接在車輪上，或者在單獨驅(qū)動的軸上。第二電機在此可以實現(xiàn)純的電動行駛，例如當(dāng)內(nèi)燃機被關(guān)閉時。兩個電機可以被用于助推，例如作為內(nèi)燃機的補充電動式提高驅(qū)動力矩。此外，兩個電機可以被用于回收。第二電機在此在內(nèi)燃機停機時或在內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)時進行回收，并且第一電機借助拖曳運行進行回收。具有混合能力的制動系統(tǒng)包含電動的制動力加強器(e-bkv)，其例如接收在制動踏板行程和進而期望的制動功率方面的輸入信號，并且此外將在待設(shè)定的電制動功率方面的控制信號傳遞至控制單元或發(fā)動機控制器。

本發(fā)明的構(gòu)思在于，對于混合動力汽車的確定的制動意愿分析第一電機和第二電機的可能的回收功率和/或可能的回收效率，并且在動能轉(zhuǎn)換成電能方面最優(yōu)化地實施制動意愿。此外，本發(fā)明有利的實現(xiàn)了，在第一電機和第二電機以發(fā)電機模式運行時識別和考慮不同的可能的能量損失、例如一些構(gòu)件的拖曳損失、耗散損失和類似損失。本發(fā)明還能實現(xiàn)的是，考慮第一電機和第二電機的最大功率以及用于有效回收的電池充電。按照本發(fā)明，根據(jù)通過哪個電機或者必要時通過兩個電機可以同時地開始有利的和/或有效的回收和可以進行蓄電器的最優(yōu)化的充電和/或汽車電路的最優(yōu)化的再充電和/或耗電器的最優(yōu)化的運行，第一電機或第二電機或兩個電機應(yīng)該同時提供需要的制動功率。本發(fā)明在評估之后與駕駛員意愿相應(yīng)地提供期望的制動功率，其可以最有效地按照評估的結(jié)果通過一個電機或另一個電機、通過兩個電機同時地或者甚至通過機械制動地實現(xiàn)。

此外在本發(fā)明的范疇中考慮的是，在步驟b)中根據(jù)按照步驟a)中的評估首先通過第一電機、或者首先通過第二電機、或者之后同時通過第一電機和第二電機、或者直接同時通過第一電機和第二電機提供期望的制動功率。根據(jù)行駛狀況、混合動力汽車的速度和期望的制動功率可以首先要么通過第一電機、要么通過第二電機實現(xiàn)最優(yōu)化的回收。有利地，首先為了有效的回收使用這樣的電機，其可以最有效地回收。因此例如在較高速度和相對較低的制動意愿時，與汽車驅(qū)動系耦連的第二電機比在皮帶傳動器中與內(nèi)燃機耦連的第一電機更利于回收。這可以出于這種原因，即第二電機由于其接近車輪可以具有相比于第一電機到曲軸的傳動比更有利、例如更高的到驅(qū)動軸的傳動比，和/或第一電機由于內(nèi)燃機的隨動拖曳或隨動轉(zhuǎn)動而具有太高的拖曳損失。相反地可以想到這種情況，即例如在速度較低并且相對很高的制動意愿時，其中第二電機完全不能有效地回收。在此，第一電機盡管由內(nèi)燃機導(dǎo)致拖曳損失，但是由于其到曲軸傳動比較小，因而可以比第二電機更有效地回收。之后，當(dāng)電機之一的有效功率用盡并且制動意愿比僅一個電機能提供的更高時，則合理的是兩個電機同時被用于回收。

因此在本發(fā)明的范疇中規(guī)定，在步驟a)的評估中，考慮第一電機的回收功率、尤其最大回收功率和優(yōu)選預(yù)計回收功率和/或第二電機的回收功率、尤其最大回收功率和優(yōu)選預(yù)計回收功率。在此，預(yù)計回收功率考慮最大的回收功率例如與混合動力汽車的溫度和/或速度的關(guān)聯(lián)性。在此有利的是，可以識別這些狀況，即何時兩個電機之一的回收功率過低，并且可能更有利的是首先使用另外的電機用于回收。由此有利地也可以識別這些狀況，即何時兩個電機之一的回收功率被用盡，并且需要啟動另外的電機用于回收。此外可以有利地識別這些狀況，何時制動功率不再能通過回收提供、甚至不再能通過兩個電機同時提供，則需要操作機械制動。

因此本發(fā)明需要具有混合能力的(blending-)制動系統(tǒng)作為驅(qū)動裝置的另外的組件，其包含集成在汽車電路中的電動制動力加強器。所述具有混合能力的制動系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)將需要的制動效果向電動制動和機械制動的劃分。有利的是，所述調(diào)節(jié)相比于通過機械制動實施制動意愿更優(yōu)選通過第一電機和/或第二電機實施制動意愿。此外，具有混合能力的制動系統(tǒng)也可以有益于改進行駛舒適性。這尤其適用于這樣的行駛狀況，其中第一電機和/或第二電機的回收功率和/或驅(qū)動裝置的能量損失直接顯著地改變，并且因此需要快速地跟蹤制動意愿向電動和機械制動的劃分。例如在減速階段中，內(nèi)燃機的連接導(dǎo)致了附加的機械摩擦功率，其通過相應(yīng)降低的電制動功率的調(diào)節(jié)平衡地在制動意愿方面補償，并以此可以表現(xiàn)得非常舒適。

此外有利的是，在步驟a)的評估中，第一電機的效率和/或第二電機的效率被考慮。因此可以有利地考慮到這些狀況，即相比于動能損失、尤其通過驅(qū)動裝置的部件的隨動拖曳，何時通過電機之一回收雖然是可能的，但是通過另外的電機更加有效。對效率的考慮因此實現(xiàn)了這樣的優(yōu)點，即能夠比另一個實現(xiàn)更有利的能量回收的電機首先被用于回收。

此外在本發(fā)明的范圍中規(guī)定，在步驟a)的評估中考慮能量損失，其通過第一電機與內(nèi)燃機的耦連、尤其通過內(nèi)燃機被第一電機的隨動拖曳、和/或通過第二電機與汽車驅(qū)動系的耦連、尤其通過汽車驅(qū)動系的部件被第二電機隨動拖曳產(chǎn)生?；旧嫌欣氖?，分別確定用于各個電機的補償值，其根據(jù)速度和擋位被選擇，并且自所述補償值起回收功率超過內(nèi)燃機或在汽車驅(qū)動系中的至少一個部件的機械的、例如運動學(xué)的拖曳損失，和/或其他耗散損失(例如通過內(nèi)燃機中和/或汽車驅(qū)動系中的部件的摩擦)。為了接通各個電機，則補償值(必要時連同另外的電機的最大回收功率)的超過被定義為有效回收的條件。

此外，按照本發(fā)明，在步驟a)的評估中，考慮變速器的機械屬性，尤其輸入轉(zhuǎn)速、輸入扭矩、輸出轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差率、選擇的擋位、傳動比、預(yù)選擇的擋位和/或預(yù)選擇的傳動比。因此通過內(nèi)燃機與變速器的耦連的動能損失(所謂的發(fā)動機制動)和/或通過汽車驅(qū)動系的至少一個部件被第二電機隨動拖曳導(dǎo)致的動能損失可以被確定。

按照本發(fā)明的方法可以有利地包含至少一個另外的步驟：

-c)選擇、尤其自動地選擇變速器中的擋位，用于降低內(nèi)燃機的拖曳損失和/或汽車驅(qū)動系中的拖曳損失。

借助變速器中相應(yīng)的傳動比，類似于在所謂發(fā)動機制動的情況，在驅(qū)動裝置中的動能損失改變，其中在回收時較小的動能損失是有利的。按照本發(fā)明有利的是，在操作電動制動器時、具有盡可能低的動能損失的相應(yīng)的擋位被自動地設(shè)置。因此駕駛員被減負(fù)。若變速器中的擋位的自動選擇不可能，則向駕駛員通知要手動選擇的擋位的至少一個建議。

此外，在評估時考慮內(nèi)燃機的機械屬性。在此，例如機械功率、轉(zhuǎn)速和/或扭矩可以作為待考慮的參數(shù)。因此內(nèi)燃機通過第一電機的隨動拖曳導(dǎo)致的動能損失在回收時被精確確定。

此外，在評估時考慮至少一個蓄能器的電功率。在此可以將電動率、電流和/或電壓作為被考慮的參數(shù)。因此可以有利地識別，何時回收的制動效果被用盡并且電制動具有有限的使用效果。在這種情況中，機械制動的操作是合理的。

此外，在評估時考慮混合動力汽車的速度和減速?；厥展β屎?或回收的效率取決于這些參數(shù)，因此這些參數(shù)的考慮實現(xiàn)了在步驟a)中的更好的評估。此外，風(fēng)阻損失和滾動阻力損失與這些參數(shù)有關(guān)，這些按照本發(fā)明作為在混合動力汽車行駛時不可避免的損失被考慮并且因此被確定為用于有效回收的絕對最小值。所述最小值之后被加入各個補償值或兩個補償值，用于確定何時兩個電機之一或者兩個電機能夠合理地回收。所述狀態(tài)參數(shù)因此使得評估更精確。

此外，本發(fā)明規(guī)定，按照本發(fā)明的方法僅在超過混合動力汽車的最小速度時實施并且在超過極限速度時被中斷。替代式地在該范圍中實施機械制動，用于確保在緊急情況中不考慮回收效率地發(fā)生制動過程并且可以實施緊急制動。

此外，按照本發(fā)明的技術(shù)問題通過一種用于混合動力汽車的、尤其用于加版輕度混合動力汽車的驅(qū)動裝置解決，所述驅(qū)動裝置按照上述方法運行。在此與以上在方法中詳細描述的相同的優(yōu)點顯然也適用。

附圖說明

以下借助對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述參照附圖詳細說明改進本發(fā)明的其他措施。在此，在權(quán)利要求中和說明書中提及的特征分別單獨地或者任意組合地實現(xiàn)本發(fā)明。在此需要注意的是，附圖僅具有描述特性并且不應(yīng)以任意形式限定本發(fā)明。在附圖中：

圖1示出按照本發(fā)明的驅(qū)動裝置的示意圖，和

圖2示出按照本發(fā)明的方法的回收控制的示意圖。

具體實施方式

在此圖1示出用于加版輕度混合動力汽車(其具有兩個電機10、20)的按照本發(fā)明的驅(qū)動裝置。按照本發(fā)明的控制單元17可以設(shè)計為發(fā)動機控制器，按照本發(fā)明的方法以軟件或者計算機程序產(chǎn)品的形式在其中實施?？刂茊卧?7因此按照本發(fā)明設(shè)計用于，分析通過第一電機10和第二電機20的進行的回收。在此本發(fā)明規(guī)定，有效的回收包含蓄電器35的有效的充電和/或汽車中的汽車電路30的有效供電和/或耗電器的有效運行。

第一電機10在本發(fā)明所示的實施例中作為皮帶傳動器11中的啟動器-發(fā)電機與內(nèi)燃機13耦連。但是備選地同樣可以考慮的是，第一電機10直接在相同的驅(qū)動軸線12上連接在內(nèi)燃機13的曲軸12。在兩種情況中可以設(shè)置離合器14，其可以設(shè)計為摩擦離合器。

第一電機10可以啟動內(nèi)燃機13。第二電機20又可以在內(nèi)燃機13停機時或者內(nèi)燃機13空轉(zhuǎn)時實現(xiàn)純電動運行。兩個電機10、20可以被用于作為內(nèi)燃機13的補充而提高驅(qū)動力矩(助力)和/或被用于回收。第二電機20在此可以在內(nèi)燃機13停機時或者內(nèi)燃機13空轉(zhuǎn)時進行回收，并且第一電機10可以利用拖曳運行中的內(nèi)燃機13進行回收。所述拖曳運行指的是機械能通過內(nèi)燃機13的伴隨轉(zhuǎn)動耗散。

內(nèi)燃機13能夠通過行駛離合器15與變速器16耦連。差速器23構(gòu)成變速器16的輸出端。第二電機20通過耦連元件22與差速器23相連。耦連元件22可以設(shè)計為離合器和/或傳動級和/或可換擋的加速器，其中在圖1中顯示出作為離合器的實施形式。因此至少部分地降低第二電機20的不需要的磨損和通過第二電機20的拖曳損失。

差速器23在本發(fā)明所示的實施例中通過兩個聯(lián)節(jié)軸24與加版輕度混合動力汽車的驅(qū)動輪25耦連。第一電機10、內(nèi)燃機13和變速器16因此定義了汽車驅(qū)動系26，按照本發(fā)明第二電機20通過耦連元件22與汽車驅(qū)動系相連。

在本發(fā)明的實施形式中，內(nèi)燃機13的曲軸12定義了第一驅(qū)動軸線12，并且變速器16的輸出端定義了第二驅(qū)動軸線21。第一驅(qū)動軸線12和第二驅(qū)動軸線21基本上相互平行地延伸并且在汽車縱向觀察大致前后地間隔。在汽車橫向上觀察驅(qū)動裝置可以具有緊湊的結(jié)構(gòu)。但是，同時還可以考慮的是，內(nèi)燃機13、變速器16和第二電機20可以位于相同的驅(qū)動軸線上，用于在汽車縱向上降低結(jié)構(gòu)空間。但是此外還可以考慮的是，第一驅(qū)動軸線12和第二驅(qū)動軸線21并非基本上相互平行，并且在汽車縱向上觀察大致前后間隔地布置，或者不在相同的驅(qū)動軸線上重疊，用于例如由于結(jié)構(gòu)空間限制提供第二電機20的單獨的定位和/或提供四輪驅(qū)動功能。

汽車電路30在此具有第一電機10的拖曳導(dǎo)線31、第二電機20的拖曳導(dǎo)線32、汽車電路分配器33、用于汽車電路的dc/dc轉(zhuǎn)換器34(通常由不同的12v消耗器組成)和蓄能器35。電的制動力加強器作為具有混合能力的制動系統(tǒng)的組件可以集成在汽車電路中。此外，空調(diào)壓縮機作為在兩個電機10、20的電壓水平上的耗電器集成在皮帶傳動器11中。電的制動力加強器和空調(diào)壓縮器出于簡化原因在圖1中未示出。

此外本發(fā)明用于(如結(jié)合圖2闡述的那樣)在蓄能器35的有效充電方面優(yōu)化通過第一電機10和第二電機20的回收。在此，尤其第一電機10和第二電機20的最大的以及當(dāng)前的有效功率和當(dāng)前效率以及通過第一電機10和第二電機20的發(fā)電機模式中的運行導(dǎo)致的典型的能量損失相對行駛狀況中給定的條件被考慮。

圖2示出按照本發(fā)明的方法的可能的情況，其中借助第二電機20的回收運行的整體系統(tǒng)的效率大于借助第一電機10的回收運行的整體系統(tǒng)的效率。按照本發(fā)明，根據(jù)借助哪個電機能夠提供更有利的整體系統(tǒng)的效率，第一電機10或者第二電機20被連通用于回收。因此在圖2的實施例中，首先可以考慮第二電機20的回收功率，并且在更高的制動意愿w時、根據(jù)汽車速度v考慮第一電機10的回收功率。在此，第二電機20的發(fā)電功率與減速意愿對應(yīng)地被提高，用于盡可能有效地、尤其無通過內(nèi)燃機13的拖曳功率的損失地產(chǎn)生電能并且臨時存儲在蓄電器35中。在此，最大的減速功率對應(yīng)第二電機20的最大發(fā)電功率gem2。

若蓄能器35在其有效功率方面大于第二電機20的最大回收功率gem2,并且期望的制動意愿w相應(yīng)地較高，則對于蓄能器35不設(shè)置最大的回收功率，由此系統(tǒng)效率和加版輕度混合動力汽車的消耗或co2節(jié)省潛能被減小。這種情況也可以當(dāng)?shù)诙姍C20在一個范圍中工作時出現(xiàn)，其在該范圍中不達到最大的回收功率gem2或者處于較差的發(fā)電機效率運行區(qū)域中或者熱降額限制了最大回收功率gem2。

因此按照本發(fā)明、尤其自動地通過控制單元17實施：在較高制動意愿w時(其超出第二電機20的最大回收功率gem2)，則與內(nèi)燃機13耦連的第一電機10附加地被用于回收。因為在此內(nèi)燃機被隨動拖曳(參照用于變速器16的典型的降擋策略的內(nèi)燃機13的拖曳損失evm的鋸齒圖)，因此合理的是僅當(dāng)期望的制動意愿w超出第二電機20的最大回收功率gem2與附加的補償值(內(nèi)燃機13的拖曳損失evm)之和時才使用附加回收。所述補償值有利地根據(jù)速度或擋位被選擇，用于避免在較低擋位中(車輪力矩影響)或者在低汽車速度v時(發(fā)動機聲響)的舒適度缺點。最大的減速功率在此對應(yīng)第二電機20的最大發(fā)電功率gem2加上內(nèi)燃機13的拖曳損失evm加上第一電機10的最大發(fā)電功率gem1之和。

此外，按照本發(fā)明運動學(xué)的拖曳損失和/或變速器16的機械耗散損失在通過第二電機20進行回收時被考慮用于補償值。按照本發(fā)明還可以被考慮用于回收的最小值的是：混合動力汽車僅通過風(fēng)阻在行駛時損失動能。

此外，按照本發(fā)明有利的是，第一電機10和/或第二電機20當(dāng)它們對于制動意愿不能有效地用于回收時則脫耦，用于避免拖曳損失和/或磨損。

按照本發(fā)明的控制單元17可以根據(jù)對有效回收的評估、與駕駛員的期望相應(yīng)地、通過第一電機10或者通過第二電機20或者通過兩個電機10、20或者連同通過機械制動提供期望的制動功率w。

對圖1和圖2的前述說明僅在舉例的范疇中描述本發(fā)明。這些實施形式的單獨的特征只要在技術(shù)上是合理的則可以相互自由地組合，只要不脫離本發(fā)明的范圍即可。

附圖標(biāo)記清單

10第一電機

11皮帶傳動器

12曲軸

13內(nèi)燃機

14離合器

15行駛離合器

16變速器

17控制單元

20第二電機

21第二驅(qū)動軸線

22耦連元件

23差速器

24聯(lián)節(jié)軸

25驅(qū)動輪

26汽車驅(qū)動系

30汽車電路

31第一電機的拖曳導(dǎo)線

32第二電機的拖曳導(dǎo)線

33電路分配器

34dc/dc轉(zhuǎn)換器

35蓄能器

evm內(nèi)燃機的拖曳損失

gem1第一電機10的最大回收功率gem1

gem2第二電機20的最大回收功率gem2

v汽車速度

w制動意愿/制動功率/回收功率