[发明专利]有关车辆燃式发动机起动的混合动力车辆驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据所附权利要求1的前序部分的有关车辆推进系统中燃式发动机起动的混合动力车辆驱动方法。

本发明特别面向、但不限于将这样的方法应用于带车轮的运载车辆形式的机动车辆，尤其是重载车辆，例如卡车和公共汽车。

背景技术

本发明的方法涉及驱动所谓的混合动力车辆，有关于车辆推进系统中燃式发动机的启动。混合动力车辆通常为这样的车辆，其可以被主原动机(这里为燃式发动机)和辅助原动机(这里为电机)驱动。电机适于配备有至少一个混合动力用电能存储装置，例如电池或电容器，用于存储电能，以及用于调节电能在所述装置与电机之间的流动的调节器具。为此，电机可以以电动机和发电机的形式交替地操作，取决于车辆的运转状态。当车辆被制动时，电机产生可被存储和/或直接使用的电能，并且存储的电能以后可被利用，例如驱动车辆。

在变速箱中换档过程中利用传统离合器机构将变速箱的输入轴在车辆起步时与燃式发动机连接并且在变速箱中的换档过程中将其脱开导致一些缺点，例如离合器机构的盘受热，而这会导致燃料消耗的升高和离合器盘的磨损。这在各个轴被连接时会特别涉及到。此外，传统离合器机构相对重且高价。其还要求车辆中相对大的空间。在使用自动变速箱中常用的液压变矩器/变扭器时，也会产生摩擦损耗。

传统离合器机构以及液压变矩器及其相关缺点可通过为车辆提供一种推进系统而得以避免，在该推进系统中燃式发动机的输出轴、电机的转子和变速箱的输入轴通过行星齿轮装置互联。一种具有这种类型的推进系统的车辆可从EP 1319546得知。当然，当前仍存在对具有这种推进系统的车辆在能量效率和电机与燃式发动机相互作用方面对车辆驱动进行改进的意愿。

发明内容

考虑到前面描述的需求，本发明的目的是提供一种在技术领域部分中提到的类型方法。上述目的可以通过一种根据所附权利要求1的方法实现。

根据本发明，具有所描述类型的推进系统的车辆的燃式发动机在车辆处于适宜的初始状态时被起动，推进系统还包括部件制动器，其被设计成在必要时对行星齿轮装置的第一部件的旋转进行制动。在这样的状态下，车辆被电机向前驱动，其中倒档被接入变速箱中，电机驱动行星齿轮装置的第三部件以负转速旋转，部件制动器制动第一部件，所述第一部件连接到燃式发动机的输出轴。当部件制动器然后被切换到其打开位置时，燃式发动机的输出轴经行星齿轮装置被带到以正转速旋转，藉此燃式发动机可被起动。

根据本发明的方法利用了这样的事实，即与燃式发动机不同，电机能够以正和负转速旋转。因此，能够在倒档被变速箱中的状态下，借助电机向前驱动车辆。这意味着可以在正在加速期间起动燃式发动机，因为电机扭矩同时用于驱动车辆和加速燃式发动机。所述方法特别适合于例如城市交通中的公共汽车，这里希望公共汽车在靠站停车后安静地驶出。在这样的情况下，公共汽车可以借助电机起步，而燃式发动机可以在进行加速时起动。

对于这种推进系统的设计，具有单一电机和将电机、燃式发动机和变速箱相连的单一行星齿轮装置，同下述系统相比简化了推进系统各部件的控制：所谓的动力分送式推进系统，或串联-并联推进系统，其中两个电机被使用。因此，同这样的推进系统中起动燃式发动机的方法相比，本发明的方法实施时的复杂性更低。

根据本发明的一种实施方式，在步骤(a)前执行下述步骤：

(a1)检查电机的当前扭矩是否足以在步骤(a)中在燃式发动机的输出轴上产生一扭矩，所产生的扭矩足以起动燃式发动机。

根据这个实施方式的一种改型，如果在步骤(a1)中的检查表明当前电机扭矩不足，则以下述状态执行步骤(a)：车辆的驱动轮被部分地制动，同时控制电机的扭矩使之朝向一个值变化，该值可产生作用于燃式发动机的输出轴上以便起动燃式发动机的足够的扭矩。这种实施方式的优点在于，所述方法可以在驾驶员希望以非常低的速度驾驶车辆时起动车辆的燃式发动机。通过对驱动轮进行制动，车辆的燃式发动机可被起动，而不影响车辆速度。

根据本发明的一种实施方式，在步骤(a)之后执行下述步骤：

(b)控制电机和/或燃式发动机以使变速箱中达到零扭矩状态，

(c)将接入变速箱中的倒档脱开，

(d)控制电机和/或燃式发动机以使齿圈的转速与燃式发动机的输出轴的转速一起赋予变速箱的输入轴一转速，输入轴的该转速对于当前车辆转速而言与变速箱中的期望的前进档下的轴转速同步，

(e)在变速箱中接入所述期望的前进档。