[发明专利]用于操作具有无极变速器的电动车辆动力系统的方法

说明书

本发明涉及一种用于或在全电动车辆、特别是电动乘用车中的动力系统的操作方法，所述动力系统包括电动机器(1)、从动轮(2)和传动装置(3)，所述传动装置(3)设置在所述电动机器(1)与所述从动轮(2)之间，并提供所述电动机器(1)与所述从动轮(2)之间的驱动连接，所述传动装置(3)至少包括无级变速器单元(40)，所述无级变速器单元在其与所述电动机器(1)一体旋转的输入轴与其输出轴之间提供可变速比。根据本发明，在所述动力系统操作期间，至少结合电动车辆的速度以及至少所述电动机器(1)与所述无级变速器单元(40)的组合效率特性来控制所述无级变速器单元(40)的速比。

技术领域

本发明涉及一种用于或在电动车辆、特别是乘用车中的动力系统，所述动力系统具有电动机器(EM)、也称为电动机/发电机装置、一个或多个从动轮以及无级变速器(CVT)，所述CVT将EM驱动地连接、即旋转地耦接到从动轮。注意，在本公开的上下文中，术语电动车辆应理解为仅包括纯电动车辆、例如电池电动车辆(BEV)和燃料电池电动车辆(FCEV)。换句话说，目前考虑的电动车辆动力系统仅包括作为原动机的电动机器，特别是不包括可以或至少可以在电动机器以外或替代电动机器地连接到从动轮的内燃机。

背景技术

CVT因其在由内燃机提供动力的传统机动车辆中的广泛应用而广为人知，但其也可以有益地应用于电动车辆。已知的CVT包括初级带轮和次级带轮，以及缠绕所述带轮并与所述带轮摩擦接触的柔性驱动元件。每个这样的带轮包括布置在轴上的两个(截头)锥形带轮盘，其中，至少一个带轮盘可轴向移动并且可以被CVT的致动系统、例如一组电子控制且液压操作的活塞/气缸组件推向带轮盘。柔性驱动元件有多种类型、例如金属推带、金属传动链或纤维增强橡胶拉带。

在CVT的操作期间，通过所述致动系统在可移动的带轮盘上朝向两个带轮盘中的另一个带轮盘施加相应的力，柔性驱动元件被夹持在每个带轮的两个带轮盘之间。此时可以通过柔性驱动元件与带轮之间的摩擦在带轮之间传递转速和伴随的扭矩。同样通过致动系统施加的力、更具体地通过施加的力之间的比率，每个带轮处的柔性驱动元件的曲率半径被控制。进而，这些曲率半径决定了CVT的速比，该速比可以由致动系统控制为由CVT提供的速比范围内的任意值。

在传统的机动车辆中，CVT因此允许发动机相对于给定的车辆速度、即从动轮的给定转速在一个连续的转速范围-如由CVT的速比范围确定的范围内运行。发动机转速可以例如朝着发动机的最佳燃油效率(通常是低发动机转速)、朝着最大车辆加速度(通常是高发动机转速)或者甚至朝着模拟齿轮传动即阶梯式变速器的方向进行控制。在发动机转速被控制为朝向最佳燃油效率的情况下，期望的发动机转速通常基于至少包括当前车辆速度以及发动机的效率特性的一些操作参数来确定。此时控制CVT速比，使得实际发动机转速尽可能地匹配所需的发动机转速。然而，通常会采用更复杂的控制方法，这些控制方法不仅依赖于当前的车辆速度，还依赖于其它参数、例如加速踏板的位置。特别是，加速踏板位置通常被解释为驾驶员瞬时要求的加速度(可以为零)。在这种情况下，发动机燃油效率特性采用查找表的形式，该查找表将所需发动机转速与用于实施所需加速度所需的发动机扭矩联系起来。

特别要注意的是，在动力系统是电子操作、例如通过巡航控制系统或自动驾驶系统操作的情况下，这样的系统将代替驾驶员产生加速需求。

发明内容