用于运行道路耦联式混合动力车辆的控制设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于运行道路耦联式混合动力车辆的控制设备，所述混合动力车 辆包括至少一个电子控制单元、包括配设给第一轴（例如前轴）的第一驱动单元（例如包 括电动机作为驱动马达）并且包括配设给第二轴（例如后轴）的第二驱动单元（例如包括 内燃机作为驱动马达）。
【背景技术】
[0002] 第一驱动单元和第二驱动单元不是经由车辆内部的机械耦联装置或者纵向销止 差速器（LSngssperre)而是仅经由车辆通过道路与驱动有关地耦联。这种道路耦联式 混合动力车辆也被称为"分轴（Axle-Split) "混合动力车辆。优选地，电动机在此被用作初 级马达并且内燃机被用作次级马达。
[0003] 用于运行道路耦联式混合动力车辆的不同方法例如在德国专利申请10 2012 211 920、10 2013 208 965 或 10 2013 219 085 中描述。
[0004] 这种混合动力车辆特别是能在一个第一运行模式（优选用于纯电气式行驶的E模 式）中和在一个第二运行模式（优选用于自动控制的电气式和/或内燃机式行驶的A模 式）中运行，在所述第一运行模式中为了驱动控制仅运行作为初级马达的电动机，在所述 第二运行模式中为了驱动控制也能自动地接通和断开作为次级马达的内燃机。
[0005] 德国专利申请10 2012 211 920和10 2013 208 965涉及用于接通次级马达的方 法。
[0006] 在德国专利申请10 2013 219 085中，在针对运行的行驶的情况下重视用于操控 初级和次级马达的优化行驶功率以及优化消耗的运行策略。与此相对地，在针对行驶动态 性的行驶的情况下特别是在需要牵引力时重视对各轴的驱动力矩分配。
【发明内容】
[0007] 本发明的任务在于，在达到高的电气式起动加速度连同驱动力矩与达到尽可能高 最高车辆速度之间进行优化的折衷方面来改善开头所述类型的混合动力车辆。
[0008] 按照本发明，该任务通过独立权利要求1的技术方案得以解决。从属权利要求是 本发明的有利的进一步扩展方案。
[0009] 本发明涉及一种用于运行道路耦联式混合动力车辆的控制设备，所述混合动力车 辆包括配设给第一轴的第一驱动单元并且包括配设给第二轴的第二驱动单元，所述混合动 力车辆包括能由驾驶员操作的选择装置以用于手动地在纯电气式运行模式和自动式运行 模式之间进行转换，并且所述混合动力车辆包括至少一个电子控制单元以用于至少部分地 也与选择装置的操作有关地控制各驱动单元，其中，所述第一驱动单元具有电动机和与电 动机配合作用的可自动切换的双挡位变速器，并且其中，第二驱动单元具有内燃机和与内 燃机配合作用的另外的变速器。
[0010] 本发明基于特殊的可机电式控制的、具有同步的挡位转换过程的双挡位变速器， 所述双挡位变速器配设给作为驱动马达的电动机。所述（电气式）第一驱动单元包括作为 驱动马达的电动机，并且所述双挡位变速器对混合动力车辆的第一轴起作用并且不在车辆 内部机械地与在混合动力车辆的第二轴上的（内燃机式）第二驱动单元连接。
[0011] 按照本发明的用于控制在双挡位变速器中的挡位转换的控制设备考虑在混合动 力车辆中的不同运行模式，特别是在由自动式混合动力模式（A模式）转换到纯电气式运行 模式（E模式）时和由纯电气式运行模式（E模式）转换到自动式混合动力模式（A模式） 中时。
[0012] 本发明也涉及一种用于流程控制在双挡位变速器中的挡位转换的控制设备，所述 挡位转换以电动机的转矩降低而导入；然而按照本发明的设备不设有在电动机与双挡位变 速器之间的离合器。
[0013] 优选地，如果第二驱动单元未被断开或者不能足够快地被接通，则电动机在挡位 转换时在第一轴上的按照本发明的转矩降低通过在第二轴上的第二驱动单元通过道路耦 联来补偿。
[0014] 本发明基于如下考虑：
[0015] 通过包括内燃机和电机（=电动机）的组合，不同的运行模式（例如纯电气式行 驶、纯内燃机式行驶或者组合的电气式和燃机式行驶）是可能的。例如在A模式中在强烈加 速的情况下，内燃机和电机优选共同工作。通常，电机在加速时用于短期地供应高的转矩， 因为内燃机具有较缓慢的时间特性。
[0016] 本发明例如借助于"分轴"混合动力车辆构思来阐述，在所述分轴混合动力车辆 中，电机作为中央的驱动装置处于前轴上并且内燃机作为中央的驱动装置处于后轴上。所 述两种驱动技术能彼此无关地运行并且也能借助于至少一个配设给两种驱动技术的电子 控制仪在功能上鉴于与轮力矩有关的转矩结构而相互耦联。
[0017] 对于技术背景补充地参阅本申请人在2013年10月第22届亚琛研讨会上的报告， 在该报告中已经指出一些由本发明出发的对于新的BMW i8 (计划于2014年3月批量投产） 的构思考虑。
[0018] 此外，对于普遍的与轮力矩有关的转矩结构，在道路耦联式混合动力车辆中在借 助于马达控制仪（DME)耦联的驱动控制的范畴内参阅本申请人的更早的专利申请DE 10 2011 004 862 和 DE 10 2011 005962。
【附图说明】
[0019] 在这里如下的实施例中借助附图更详细地阐述本发明的细节。图中：
[0020] 图1示出道路耦联式混合动力车辆的示意性视图，所述混合动力车辆具有对于本 发明重要的组件，
[0021] 图2示出双挡位变速器中的致动器布置结构的示意性视图，其用于借助于能电动 机式调整的换挡拨叉来调整换挡杆，以及
[0022] 图3示出在一种借助于按照本发明的切换装置的有利的切换流程控制中的重要 过程的视图。
【具体实施方式】
[0023] 在图1中示出所谓的道路耦联式混合动力车辆，所述混合动力车辆包括一个电动 机1，该电动机作为第一驱动马达例如对前轴VA起作用，并且所述混合动力车辆包括一个 内燃机3,所述内燃机作为第二驱动马达对后轴HA起作用。附加于内燃机3可以设有一个 第二电动机2。此外，第二变速器4优选以可电子控制的自动变速器形式（如由BMW量产车 辆的现有技术已经已知的那样）在输入侧与内燃机3连接。类似地，本发明也能应用于所 述组件2、3和4的不同设置的顺序。
[0024] 电动机1也可以设置在后轴上，并且内燃机3也可以设置在前轴上。
[0025] 电动机1在没有中间连接离合器的情况下与双挡位变速器7配合作用。
[0026] 此外，混合动力车辆具有一个能由驾驶员操作的选择装置（"Max-E-Drive"按键） 以用于在纯电气式运行模式（E模式）与自动式运行模式（A-模式）之间手动地转换。
[0027] 此外，在混合动力车辆中存在本身已知的（例如BMW量产车辆的）电子变速器选 择装置9，通过所述电子变速器选择装置由驾驶员能选择常见的设置用于自动变速器4的 行驶位置P、R、N和D以及用于选择运动型自动模式的开关位置"S" ；
[0028] 最后在图1中不出一个同样已知的强制降挡开关（Kick-Down-Schalter)KD，所述 强制降挡开关按照已知的那样设置在这里未更详细示出的加速踏板的下端部上。
[0029] 混合动力车辆的驱动控制优选通过第一电子控制仪5实施，通过所述第一电子控 制仪原则上能实施与轮力矩有关的针对所有存在的驱动马达的总驱动控制（例如由上面 提到的专利申请DE 10 2011 004 862和DE 10 2011 005 962已知）。此外，例如同样在 控制仪5中或优选（如这里所示的那样）在机电一体化地位置上更靠近地配设给双挡位变 速器7的附加控制仪8中，按照本发明地包括一个功能模块GS-E ( "变速器控制E驱动"）。 功能模块GS-E例如构造为软件程序模块。借助于功能模块GS-E和控制仪5和/或8,双挡 位变速器7优选能以在图3中示出的特别有利的流程控制来操控。
[0030] 控制仪5和8优选通过数据总线（例如CAN)相互连接并且按照需要交换传感器 或控制信号。控制仪8例如可以由控制仪5接收车辆速度V和信号TO作为信息。当用于 内燃机3的燃料箱为空时，产生信号T0。
[0031] 利用图2在功能上阐述双挡位变速器7的致动器布置结构：换挡拨叉SG能通过可 由控制仪8电气操控的转轴伺服马达SM平移地移动到配设给第一挡位Gl的第一换挡杆位 置POS G1、配设给空挡位置N的中间的换挡杆位置POS N和配设给第二挡位G2的第二换挡 杆位置POS G2中。通过霍尔传感器S能检测换挡拨叉SG的瞬时的实际位置。在各换挡杆 位置之间设有本身已知的同步切换元件SE。换挡杆位置事实上是如下的换挡杆位置区域， 所述换挡杆位置区域通过滑块在换挡拨叉SG上的为了降低在调整环过渡至转动运动时的 摩擦损失所必需的缝隙来预定（本身已知）。
[0032] 控制仪8具有一个功能模块GS-E，所述功能模块这样构造（特别是编程），使得在 第一挡位Gl与第二挡位G2之间的转换能与选择装置（Max-E-Drive按键）的操作有关地 导入。
[0033] 但功能模块GS-E也这样构造（特别是编程），使得在第一挡位Gl与第二挡位G2 之间的转换能与其他预定的操作有关地导入。
[0034] 在此，挡位转换例如以理论挡位跳转（Sollgang-Sprung)(例如以在软件程序之 内的电子升挡或降挡指令形式，也参见图3)而导入。
[0035] 挡位转换借助于按照本发明的控制设备优选（也作为独立的构思）如下地进行：
[0036] 如果存在如下的预定