具有混合動力驅動傳動系的車輛的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種根據權利要求1的前序部分所述的、具有混合動力驅動傳動系的 車輛W及根據權利要求8的前序部分所述的、用于運行運種車輛的方法。
【背景技術】
[0002] 為了減少由機動車引起的c〇2排放，混合動力形式的驅動傳動系的電動車輛是針 對性的解決方案。混合動力驅動傳動系的一種表現是功率分流式的變速器結構。就具有一 個內燃機、兩個電機和行星齒輪傳動機構的運種功率分流式的混合動力驅動傳動系的目前 最普遍的變型而言，可W通過將電機和內燃機相應地連接在行星齒輪傳動機構中來調節出 可自由變化的速比用W驅動車輪。運種可行方案被稱為eCVT (電控無級變速器）-功能。就 運種變速器結構而言，為實現所述變速功能所需的部件（即兩個電機、一個行星齒輪傳動 機構和用于聯接的元件）的數量較小，更確切地說相比于傳統的自動變速器為實現所述變 速功能所需的部件的數量較小。
[0003] 在運種類型的混合動力驅動的車輛內，內燃機和至少一個電機（在附圖中用附圖 標號EM2來表示）分別通過輸入軸與無級的、功率分流式的自動變速器連接，所述自動變速 器通過輸出軸作用到車輪上。在通常的實踐中車輛具有電子的控制裝置，該控制裝置根據 駕駛員的負載要求（即通過駕駛員操縱加速踏板）來操控內燃機和電機。車輛的加速行駛 通過駕駛員的負載要求而被引入到較高的負載范圍內、例如全負載要求，隨后內燃機直至 到達最高限速（通常是名義轉速，在該名義轉速下內燃機提供最大的發動機功率）。借助于 電機（在附圖中用附圖標號EM2來表示）如此調整速比，使得盡管車輛速度進一步提高，內 燃機也恒定地保持在名義轉速工作點的情況中。必要時可W提供另一電機（在附圖中用附 圖標號EM1來表示），借助于所述另一電機可直接影響作用到車輪上的輸出軸的轉速，所述 轉速與車輛速度有關。
[0004] 在W上所述的、從現有技術中已知的eCVT變速器中，在駕駛員提出全負載要求的 情況下操控內燃機直至名義功率點，即直至其名義轉速，更確切地說變速器速比同時連續 地與車輛速度相匹配。該運行策略導致所謂的"橡皮筋效應（Gummibandeffekt)"，其中在 加速行駛中內燃機轉速不追隨車輛速度，即內燃機轉速的梯度不對應于輸出軸轉速的作用 到車輪上的梯度。運種轉速行為通常被駕駛員感知為在聲學上令人不悅和不安。
【發明內容】
陽〇化]本發明的任務在于，提供一種車輛W及一種用于運行車輛的方法，其中在結構上 沒有更多花費的情況下特別在加速行駛時可W調節改善了的主觀駕駛感受。
[0006] 該任務通過權利要求1或權利要求8的特征來解決。本發明的優選的改進方案在 從屬權利要求中公開。
[0007] 根據權利要求1的特征部分，電子的控制裝置具有轉速引導單元或者稱為轉速追 蹤單元，該轉速引導單元可作為程序塊集成在控制裝置內。轉速引導單元在車輛加速時執 行轉速引導。在轉速引導情況下，使作用到車輪上的輸出軸上的轉速梯度與無級變速器的 內燃機輸入軸上的轉速梯度相比較。在該梯度比較的基礎上轉速引導單元如此操控電機， 使得在輸出軸上和在內燃機輸入軸上檢測到的轉速梯度表現同步，即彼此處于固定的比例 中和/或相對彼此成比例地改變。采用該種方式實現了 ：內燃機轉速與增大的車輛速度同 步地增大。也就是說，在加速行駛時內燃機轉速W與輸出軸轉速增大相同的尺度的方式被 引導，由此避免了增大的輸出軸轉速（即增大的車輛速度）與內燃機轉速的聲學上令人不 悅的退禪。
[0008] 在車輛加速期間可W根據行駛運行參數（即特別是在達到預先給定的內燃機最 高限速的情況下）在無級變速的自動變速器中模仿至少一個升擋切換。在該模仿的升擋切 換中在電機上出現突然的轉速變化，更確切地說是在內燃機上同時發生轉速減小的情況下 并且在輸出軸轉速（與車輛速度有關）還保持恒定的情況下。于是在其他加速變化情況 中控制裝置可W將減小了的內燃機轉速再次提高直至最高限速，更確切地說是在同時進行 的、上面限定的轉速引導的情況下。
[0009] 因此，利用根據本發明的運行策略在傳統的變矩器-或雙離合自動變速器中在與 內燃機的聯接位置處得到類似固定檔位（例如8個檔位）的轉速特性。該運行策略可W受 限地保持在較高的負載范圍（系統功率要求例如在75%至100%)內，因為僅在運種情況 下令人不安的橡皮筋效應才關系重大。通過模擬的（即模仿的）檔位分級-相比于純eCVT 運行-產生小的消耗缺點。運些都是次要的，因為轉速-/負載范圍在許可循環之外。在低 的轉速-/負載范圍（與許可循環有關）內由于小的系統效率要求不需要在名義功率點運 行內燃機。在運種情況下不會發生內燃機轉速與車輛速度的令人不悅的橡皮筋效應和令人 不悅的聲學上的脫禪。功率分流式的混合動力驅動傳動系的各個部件的轉速在此可W如舊 地W效率最佳的方式來運行。
[0010] 總之，因此在根據本發明的運行策略中至少在較高的負載范圍中如此控制電機之 一，從而在機動車的限定的速度范圍內隨內燃機的相應的轉速引導而調節出分級的速比。 也就是說，如此對集成的電機進行轉速調節，使得在與內燃機的聯接位置處產生類似于固 定檔位的轉速特性。混合動力驅動傳動系的結構設計在此保持不變，僅僅W軟件的方式通 過在電子的控制裝置中提供上述的轉速引導單元來對運行策略進行匹配。 陽011] 此外，在相關的負載范圍內在達到內燃機的限定的最高限速時可W通過改變電機 中的至少一個的轉速并且同時減小內燃機的轉速來控制另一速比級。由此產生在駕駛性能 和駕駛感受（所謂的橡皮筋效應的避免）方面的有利的設計。
[0012] 特別有利地，通過相應地操控電機可W在機動車的速度范圍上調節出多個速比 級、特別地直至十個速比級。
[0013] 此外，能夠W有利的方式借助于切換裝置選擇性地設定W內燃機的恒定的轉速和 無級的驅動速比（效率優化地）進行控制或者W通過電機模擬的速比級（運動地）進行控 制。
[0014] 用于實施所述方法的、特別優選的設備在于：功率分流式的變速器W本身已知的 方式是具有兩個輸入元件和一個輸出元件的Ξ軸式的行星齒輪傳動機構，其中內燃機連接 到其中一個輸入元件上，一個電機連接到另一輸入元件上，并且另一電機連接到輸出元件 上。然而在本發明的意義下也可修改具有功率分流式的變速器的其他混合動力驅動傳動 系。
[0015] 特別地，內燃機可W輸出到行星齒輪傳動機構的作為其中一個輸入元件的行星架 上，其中一個電機輸出到作為第二輸入元件的太陽輪上，并且另一電機輸出到作為行星齒 輪傳動機構的輸出元件的齒圈上。
[0016] 最后，利用電子的控制器和切換裝置可W控制機動車的運行策略的切換，相應地 操控電機從內燃機的轉速恒定的驅動改變到具有內燃機轉速非恒定的模擬的速比級的驅 動。
【附圖說明】
[0017] 借助于附圖詳細地解釋本發明的實施例。在附圖中：
[0018] 圖1示出了具有一個內燃機和兩個電機的混合動力驅動設備的框圖，它們通過Ξ 軸的、功率分流式的行星齒輪傳動機構配合作用；
[0019] 圖2示出了根據圖1的行星齒輪傳動機構的轉速梯圖，并且示出了在不同的行駛 速度情況下行星齒輪傳動機構的輸出元件與輸入元件的轉速和轉速及內燃機與輸出 軸之間的不同的速比；
[0020] 圖3示出了轉速梯圖，并且示出了類似于輸出軸轉速或車速由電機EM2引起的內 燃機的轉速的重新調節；并且
[0021] 圖4示出了在通過電機EM2引起的、模擬的速比突變的切換過程中的轉速梯圖。
【具體實施方式】
[0022] 圖1粗略地示出了具有一個內燃機服Μ和兩個電機EM1、EM2的混合動力驅動設 備，所述內燃機和電機共同作用到Ξ軸的、功率分流式的行星齒輪傳動機構18上。
[002引在此，內燃機服Μ必要時在中間連接有扭振減振器和/或分離離合器20的情況下 傳動到第一輸入軸22上，該第一輸入軸與行星齒輪傳動機構18的帶行星齒輪24的行星架 26傳動連接。此外，電機ΕΜ2的布置在定子16a內部的轉子1化通過第二（空屯、的）輸入 軸28與行星齒輪傳動機構18的太陽輪30傳動連接。齒圈32最后與行星齒輪傳動機構18 的輸出軸34固定連接，電機EM1的布置在環形的定子14a內部的轉子14b也連接到該輸出 軸：34上。
[0024] 因此，內燃機服Μ和電機的EM2被連接到變速器輸入軸22、28上，而輸出軸34聯 接到電機ΕΜ1上。通過行星齒輪傳動機構18使軸22、28、34 W及因此聯接到運些軸上的驅 動裝置12、14、16 W固定的速比連接，所述速比通過傳動機構元件24、30、3