[发明专利]用于控制具有混合动力电动传动装置的用于机动车辆的动力传动系单元的方法

说明书

一种用于控制机动车辆的动力传动系单元的方法，该动力传动系单元包括内燃发动机(2)、主电机(3)以及连接到内燃发动机的辅助电机(4)，该方法包括以下步骤，在主电机单独产生对车轮的机械动力并且内燃发动机驱动用作发电机的辅助电机以便产生充电功率的串联式混合动力传动模式下：‑将发动机速度控制在设定值，其中发动机的转矩是基于要被施加到辅助机上的转矩值来进行控制的；‑检查辅助电机的转矩控制饱和的状况；以及‑在饱和的情况下，校正向内燃发动机要求的转矩使得发动机速度回到其设定值。

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的混合动力传动装置领域。本发明更特别地涉及一种用于控制机动车辆的混合动力传动系的方法，该混合动力传动系包括内燃发动机、主电机(electric machine)以及机械地连接至内燃发动机的辅助电机。

背景技术

混合动力传动装置架构(其中动力传动系包括主电机以及被称为“高压起动发电机”(HSG)的辅助电机，该辅助电机机械旋转地连接至内燃发动机)是众所周知的，特别是通过图1给出的混合动力传动装置架构的示例。这种辅助机的存在可以为传动装置增加大量功能性，尤其是在内燃发动机的起动速度方面。

根据图1的示例，混合动力传动系1包括内燃发动机2(ICE)、主电机3(ME)和辅助电机4(HSG)。这两个电机电连接至车辆的蓄电电池BAT。动力传动系1包括：实心主轴5，该实心主轴连接至发动机2；空心主轴6，该空心主轴与实心主轴同轴、连接至主电机3；副轴7；以及实心辅助轴8，该实心辅助轴通过辅助电机的固定输入小齿轮9与辅助轴8承载的固定辅助联接小齿轮10接合来连接至辅助电机4。实心主轴5还承载固定主联接小齿轮11，该固定主联接小齿轮与辅助轴8的固定辅助联接小齿轮10接合，从而确保运动持续传输至辅助轴8。连接到实心主轴5的内燃发动机2因此永久连接到辅助电机4。换言之，这两个动力机(分别为内燃发动机2和辅助电机4)根据齿轮传动系9、10、11形成的比率以成比例的速度系统地转动。

齿轮传动比的接合和脱离接合由具有可以在轴上进行轴向移动的犬式齿或平齿(也被称为“爪”)的联接系统确保，该联接系统不受同步装置的控制。犬式齿在朝向轴向固定的小齿轮的方向上受到控制，这些小齿轮在它们的轴上空转。可移动犬式齿与小齿轮的接合使轴和小齿轮接合，从而以接合的传动比将转矩传递到车轮。

在此，传动装置使用了三个具有犬式齿的联接系统C1、C2、C3。这是半自动类型的变速箱，也就是说其操作与手动变速箱相同，但挡位变换是以自动方式借助于用于使犬式齿接合和脱离接合的致动系统进行的。

变速箱将来自发动机2、来自主电机3以及来自辅助电机4的转矩在副轴7上结合，朝向车辆的车轮方向。挡位变换在分别布置在实心主轴5、副轴7以及中间轴8上的具有犬式齿的三个联接系统C1、C2、C3的控制下进行。放置在实心主轴5上的第一联接系统(被称为主联接器C1)使得可以接合对应于传动装置的第二减速比的短燃烧发动机传动比(在左边)并且接合对应于传动装置的第四减速比的长燃烧发动机传动比(在右边)。放置在副轴7上的第二联接系统(被称为副联接器C2)使得可以接合主电机的两个电动传动比EV1和EV2。放置在辅助轴8上的第三联接系统(被称为传递联接器C3)使得可以将转矩从辅助电机4传递至副轴7(右侧)或空心主轴6(左侧)。

通过这种架构，可以接合纯燃烧发动机传动比(其中仅第一主轴机械地连接至副轴)、纯电动传动比(其中仅第二主轴机械地连接至副轴)、以及混合动力传动比(其中第一主轴和第二主轴二者均机械地连接至副轴)。

这种变速箱的一种特定运行模式是所谓的串联式混合动力模式。在这种模式下，主电机3经由电动传动比EV1或EV2连接到车轮。联接到辅助电机4的内燃发动机2保持在空挡，也就是说它不向车轮传递转矩，而是在转动，这提供了经由联接到内燃发动机的辅助电机4向内燃发动机提供转矩并且因此为电池充电(或直接向主电机3供电)的可能性。因此，在串联式混合动力模式下，内燃发动机驱动作为发电机运行的辅助电机，并且向电池以及可能地向主电机提供电能。主电机本身向车轮提供机械动力。能量因此从内燃发动机经过辅助电机串联地传递到电池或主电机。