[发明专利]混合传动系和换档方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的混合传动系，该混合传动系具有内燃机、多级变速器、和电机，该内燃机用于产生可用的内燃机驱动功率，该多级变速器具有变速器输入端和变速器输出端，其中，该变速器输入端可连接至内燃机，并且其中，该多级变速器设计成建立多个不同的前进档传动比（forward gear ratio），并且该电机用于产生可用的电动驱动功率。

此外，本发明涉及一种具有这种混合传动系的机动车辆，并且涉及一种用于在混合传动系中实现换档的方法。

背景技术

用于机动车辆的混合传动系在不同的实施方式中是已知的。在多个混合传动系中，电机连接至变速器输入端。这类混合传动系允许将该电机用于加速（boosting）或者另外用于纯电力驱动。在这种情况下，在电驱动模式中，可利用多级变速器的所有前进档齿轮传动比。然而，在这种情况下，电机不能用于在换档过程中产生可用的牵引力辅助。在将电机连接至多级变速器的输出端的这种混合传动系中，这是有可能的。然而，在这种情况下，纯电力驱动模式可仅以单个变速器传动比（transmission rate）的方式加以使用。此外，在静止状态中进行充电（当车辆静止时将电机用作用于为电能存储器充电的发电机）通常是不可能的。

此外，其中多级变速器具体体现为双离合器变速器的混合传动系同样是已知的。这种变速器在其自身中已经允许在不中断牵引力的情况下换挡。在这种情况下，已知的是，例如，将电机连接至这种双离合器变速器的两个部件变速器中的一个，通常连接至变速器输入端。然而，这类混合传动系是非常复杂的并且许多功能被重复执行。

文献DE 197 47 265 A1公开了一种混合传动系，在该混合传动系中，在多级变速器中未设置用于倒车模式的单独的齿轮组，其结果是仅可借助于电机来倒车。

文献DE 10 2005 048 938 A1公开了一种具有双离合器变速器的混合传动系，其中，可将电机经由另外设置的变速器有效地连接至第一输入轴和第二输入轴。

文献EP 1 972 481 A1公开了一种混合传动系，在该混合传动系中，换挡部件变速器具有输入轴和输出轴，其中，例如，将不均匀（uneven）的齿轮传动比（gear ratio）分配给第一部件变速器。此外，传动系包含第二换挡部件变速器，其具有输入轴和输出轴，其中，例如，将均匀的齿轮传动比分配给该部件变速器。第一换挡部件变速器的输入轴可经由起动机离合器联接至内燃机。第二换挡部件变速器的输入轴具有连接至电机的驱动连接。此外，这两个输入轴可经由联接单元以可旋转地固定的方式彼此连接。

最后，文献DE 196 12 690 C1公开了一种具有自动变速器的混合传动系，该自动变速器具体体现为组合式变速器（range-change transmission），其具有第一变速器组和下游的第二变速器组。

发明内容

与上述背景技术相比，本发明的目的是详细说明一种改良的混合传动系、一种装备有该混合传动系的机动车辆、以及一种用于实现换档的方法。

上述目的在开头部分中提及的混合传动系中实现，其中，多级变速器是具有第一变速器组和下游的第二变速器组的组合式变速器，其中，电机连接至第二变速器组的输入端。

此外，上述目的借助于一种具有这种混合传动系的机动车辆来实现。

最后，上述目的借助于一种用于在混合传动系中、特别是在上述类型的混合传动系中实现换档的方法来实现，该方法具有以下步骤：打开变速器的离合器，该变速器具有第一变速器组和下游的第二变速器组；借助于电机产生可用的牵引力，该电机连接至第二变速器组的输入端；脱离源齿轮传动比，该源齿轮传动比通过打开第一变速器组的换挡离合器而由第一变速器组和下游的第二变速器组建立；以及接合目标齿轮传动比。

利用根据本发明的混合传动系，可利用多级变速器的全部前进档齿轮传动比来操作内燃机。电机可利用第二变速器组的不同变速器传动比来驱动机动车辆。前进档齿轮传动比的总数通常在组合式变速器中通过将可在第一变速器组中建立的变速器传动比的数量乘以可在第二变速器组中建立的变速器传动比的数量来获得。

多级变速器可具体体现有单独的变速器输入端，也就是说，可以以自动化的手动变速器的样子实现。与双离合器变速器的情况相同，带有内部轴和中空轴的复杂的双离合器布置或变速器输入轴布置在根据本发明的混合传动系中不是必需的。