[发明专利]混合动力传动单元和用于运行具有混合动力驱动装置的车辆的方法

说明书

本发明涉及一种用于车辆的混合动力传动单元，该车辆具有用于驱动的内燃机(12)和电机(14)，所述混合动力传动单元包括具有子变速器(22、24)的功率分支变速器(20)、接入内燃机(12)和功率分支变速器(20)之间的具有飞轮质量的扭转减振单元(40)和接入内燃机(12)和扭转减振单元(40)之间的离合器(38)，通过该离合器内燃机(12)可从电动运行起动。本发明还涉及一种相应方法。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的混合动力传动单元，该车辆具有用于驱动的内燃机和电机，以及涉及一种用于运行具有混合动力驱动装置的车辆的方法。

背景技术

用于包括机动车、卡车、轨道车辆、轮船等的车辆的混合动力驱动装置对于减少污染物和CO₂排放变得越来越重要。在某些系统中，内燃机和电机驱动不同的轴，并且在某些系统中，它们驱动相同的轴或更概括地说它们驱动输出轴。本发明涉及一种混合动力传动单元和一种用于运行具有混合动力驱动装置的车辆的方法，其中内燃机和电机可驱动相同的输出轴。在此存在某些行驶状态，其中仅电机、仅内燃机或两者都驱动输出轴。

通常内燃机具有其自身的起动发电机、即电机，其需要非常高的能量来起动内燃机。当车辆在电动运行模式中行驶时，必须持久预存该能量。这大大减少了可用于电动行驶的功率，因为用于起动内燃机的功率必须被持久预存在车载电网和能量存储器中。

另外，已经考虑使用用于驱动车辆的电机来起动内燃机，这些系统仍然需要改进。尤其是在内燃机起动时会在输出轴上出现功率突降以及不希望的车辆“急动”。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于车辆的改进的混合动力传动单元，其避免了上述缺点，并且提供一种运行具有混合动力驱动装置的车辆的方法，其也避免了上述缺点。

本发明的任务一方面通过一种用于车辆的混合动力传动单元来解决，该车辆具有用于驱动的内燃机和电机，所述混合动力传动单元包括接入内燃机和输出轴之间的功率分支变速器，该变速器具有子变速器和相配的子变速器离合器，电机连接到靠近电机的子变速器上，以便能够经由该子变速器驱动输出轴。在内燃机和功率分支变速器之间接入具有飞轮质量的扭转减振单元。此外，在内燃机和扭转减振单元之间接入有离合器。下面的术语“靠近电机”或“远离电机”不是指位置接近，而是指转矩直接耦合到靠近电机的子变速器中。

功率分支变速器例如可以是行星齿轮变速器或双离合器变速器。

优选所述附加离合器一方面配合在曲轴上并且另一方面配合在扭转减振单元上，另外该扭转减振单元与双离合器变速器的输入端直接连接(术语“输入端”涉及在通过内燃机驱动时的力流)。

通过具有飞轮质量的扭转减振单元——该飞轮质量单独或集成在扭转减振单元中——电机在电动行驶运行中驱动飞轮质量，动能于是存储在其中。然后通过闭合附加离合器将该动能以及可能的其它动能突然导入内燃机中，以使其达到足够高的转速，使其可自行运行。由此可为起动过程提供更高的电功率。另外，通过相应智能地切换子变速器离合器可在起动过程中避免或显著降低输出轴上的转矩突降。接入的离合器允许突然脉冲起动(Impulsstart)内燃机。

扭转减振单元例如由双质量飞轮、扭转减振器或所谓的转速自适应减振器形成。如已经说明的，飞轮质量可以是扭转减振单元的一部分，位于其外部，或者除了已集成在扭转减振单元中的一个飞轮质量之外，还可设置一个附加飞轮质量。

电机可连接到两个子变速器之一、但尤其是连接到包含第二挡位、即第二最低挡位的子变速器。通常该子变速器是所谓的“偶数”挡位、即第2、4、6挡等和可能的倒挡。

电机甚至应抗转矩地(drehmomentfest)连接到其相配的子变速器，例如在子变速器的驱动侧上连接到挡位(即齿轮组)和相配的子变速器离合器之间。