[发明专利]用于控制车辆驱动系统的方法、驱动系统、计算机程序、计算机程序制品以及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制车辆(尤其是混合动力车辆)的驱动系统的方法。所述驱动系统包括具有输出轴的燃式发动机、具有输入轴的变速箱、包括定子和转子的电机、以及包括呈太阳轮、齿圈和行星齿轮架形式的三个部件的行星齿轮。

燃式发动机的输出轴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，其中，变速箱的输入轴与行星齿轮的所述三个部件中的第二部件连接以使得输入轴的旋转导致所述第二部件的旋转，并且电机的转子与行星齿轮的所述三个部件中的第三部件连接以使得转子的旋转导致所述第三部件的旋转。

驱动系统还包括能够在锁定状态与释放状态之间转移的锁定装置，在锁定状态中，所述部件中的两个锁定在一起以使得所述三个部件以同一转速旋转，而各所述部件在释放状态下被允许以不同转速旋转。

本发明还涉及根据上述的用于车辆的驱动系统。

背景技术

混合动力车辆可以通过主发动机(可以是燃式发动机)和辅助发动机(可以是电机)运转。电机配备有用于存储电能的至少一个蓄能器和用于控制电池与电机之间的电能流动的控制装置。由此，电机可以依赖于车辆的运转状况交替地用作电动机和发电机。当车辆减速时，电机产生被存储在蓄能器中的电能。存储电能后来被用于车辆运行。电机可以设置在车辆中的离合器机构与变速箱之间的位置。

传统驱动系统如此设置以使得其仅提供少量适合于车辆运行的主要负载的运转模式。传统驱动系统的缺点是，低负载下的运转模式导致用于车辆运行的相对高的燃料消耗和受限的转矩范围。

专利US 6,354,974公开一种用于混合动力车辆的驱动系统。所述混合动力车辆包括燃式发动机和设置在燃式发动机的输出轴上的电机。其目的在于形成无需传统离合器机构的紧凑型驱动系统。传统离合器机构已经由行星齿轮和三件摩擦离合器代替。借助于摩擦离合器，可以形成车辆的不同运转模式。使用摩擦离合器导致能量损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制车辆的驱动系统的方法，其目的在于减少车辆燃料消耗。

这个目的通过前述方法实现，所述方法的特征在于，其包括被重复的步骤a)-d)，

a)接收与用于车辆运行的所需转矩、燃式发动机的至少第一运转参数以及电机的至少第二运转参数有关的信息，

b)确定来自燃式发动机和电机的可用转矩是否足以用于在行星齿轮处于释放状态的情况下获得所需转矩，

c)基于第一运转参数和第二运转参数而确定在行星齿轮处于释放状态和锁定状态的情况下的车辆燃料消耗，

d)如果来自燃式发动机和电机的转矩足以用于在行星齿轮处于释放状态的情况下获得所需转矩，并且如果在行星齿轮处于释放状态的情况下的车辆燃料消耗低于在锁定状态下的车辆燃料消耗，则将行星齿轮设置或维持在释放状态并且控制电机和燃式发动机以使得在行星齿轮处于释放状态时提供所需转矩，否则将行星齿轮设置或维持在锁定状态并且终止所述方法。

在车辆运行的低负载下，根据所述方法，优选从燃料经济性观点出发操作驱动系统。所述方法包括下述步骤：确定来自燃式发动机和电机的转矩是否足以用于在行星齿轮处于释放状态的情况下使车辆运行，换言之，是否可以在行星齿轮处于释放状态的情况下以所需转矩驱动车辆。所述方法还包括下述步骤：确定在行星齿轮处于释放状态的情况下的车辆燃料消耗是否低于在锁定状态下的燃料消耗，换言之，针对车辆燃料消耗确定是否优选在行星齿轮处于释放状态的情况下驱动车辆。这个决定可以独立于 行星齿轮是处于释放状态或锁定状态。如果在行星齿轮处于释放状态的情况下可以实现与在锁定状态下相比的更低燃料消耗，则将行星齿轮设置或维持在释放状态。在其他情况下，行星齿轮设置在或维持处于锁定状态。因此，所述决定独立于行星齿轮的状态进行，并且在此之后通过改变或维持行星齿轮的状态而在行星齿轮处于最有利状态的情况下驱动车辆。

如果同时满足上述两种状况，则所述方法包括以下后续步骤：同时控制电机和燃式发动机以提供所需转矩。在行星齿轮处于释放状态时并且在燃式发动机的转速维持恒定时执行电机和燃式发动机的控制。另一方面，如果未满足上述任一状况，则将行星齿轮设置到锁定状态并且终止所述方法。

借助于根据所述方法以维持燃式发动机的转速来运转车辆，可以减少燃料消耗，因为低转速与高转速相比在燃式发动机中导致更少摩擦损耗。因此，所述方法实现与现有技术中的驱动系统相比的更小燃料消耗。