具有混合动力驱动传动系的车辆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1的前序部分所述的、具有混合动力驱动传动系的 车辆W及根据权利要求8的前序部分所述的、用于运行运种车辆的方法。
【背景技术】
[0002] 为了减少由机动车引起的c〇2排放，混合动力形式的驱动传动系的电动车辆是针 对性的解决方案。混合动力驱动传动系的一种表现是功率分流式的变速器结构。就具有一 个内燃机、两个电机和行星齿轮传动机构的运种功率分流式的混合动力驱动传动系的目前 最普遍的变型而言，可W通过将电机和内燃机相应地连接在行星齿轮传动机构中来调节出 可自由变化的速比用W驱动车轮。运种可行方案被称为eCVT (电控无级变速器）-功能。就 运种变速器结构而言，为实现所述变速功能所需的部件（即两个电机、一个行星齿轮传动 机构和用于联接的元件）的数量较小，更确切地说相比于传统的自动变速器为实现所述变 速功能所需的部件的数量较小。
[0003] 在运种类型的混合动力驱动的车辆内，内燃机和至少一个电机（在附图中用附图 标号EM2来表示）分别通过输入轴与无级的、功率分流式的自动变速器连接，所述自动变速 器通过输出轴作用到车轮上。在通常的实践中车辆具有电子的控制装置，该控制装置根据 驾驶员的负载要求（即通过驾驶员操纵加速踏板）来操控内燃机和电机。车辆的加速行驶 通过驾驶员的负载要求而被引入到较高的负载范围内、例如全负载要求，随后内燃机直至 到达最高限速（通常是名义转速，在该名义转速下内燃机提供最大的发动机功率）。借助于 电机（在附图中用附图标号EM2来表示）如此调整速比，使得尽管车辆速度进一步提高，内 燃机也恒定地保持在名义转速工作点的情况中。必要时可W提供另一电机（在附图中用附 图标号EM1来表示），借助于所述另一电机可直接影响作用到车轮上的输出轴的转速，所述 转速与车辆速度有关。
[0004] 在W上所述的、从现有技术中已知的eCVT变速器中，在驾驶员提出全负载要求的 情况下操控内燃机直至名义功率点，即直至其名义转速，更确切地说变速器速比同时连续 地与车辆速度相匹配。该运行策略导致所谓的"橡皮筋效应（Gummibandeffekt)"，其中在 加速行驶中内燃机转速不追随车辆速度，即内燃机转速的梯度不对应于输出轴转速的作用 到车轮上的梯度。运种转速行为通常被驾驶员感知为在声学上令人不悦和不安。
【发明内容】
阳〇化]本发明的任务在于，提供一种车辆W及一种用于运行车辆的方法，其中在结构上 没有更多花费的情况下特别在加速行驶时可W调节改善了的主观驾驶感受。
[0006] 该任务通过权利要求1或权利要求8的特征来解决。本发明的优选的改进方案在 从属权利要求中公开。
[0007] 根据权利要求1的特征部分，电子的控制装置具有转速引导单元或者称为转速追 踪单元，该转速引导单元可作为程序块集成在控制装置内。转速引导单元在车辆加速时执 行转速引导。在转速引导情况下，使作用到车轮上的输出轴上的转速梯度与无级变速器的 内燃机输入轴上的转速梯度相比较。在该梯度比较的基础上转速引导单元如此操控电机， 使得在输出轴上和在内燃机输入轴上检测到的转速梯度表现同步，即彼此处于固定的比例 中和/或相对彼此成比例地改变。采用该种方式实现了 ：内燃机转速与增大的车辆速度同 步地增大。也就是说，在加速行驶时内燃机转速W与输出轴转速增大相同的尺度的方式被 引导，由此避免了增大的输出轴转速（即增大的车辆速度）与内燃机转速的声学上令人不 悦的退禪。
[0008] 在车辆加速期间可W根据行驶运行参数（即特别是在达到预先给定的内燃机最 高限速的情况下）在无级变速的自动变速器中模仿至少一个升挡切换。在该模仿的升挡切 换中在电机上出现突然的转速变化，更确切地说是在内燃机上同时发生转速减小的情况下 并且在输出轴转速（与车辆速度有关）还保持恒定的情况下。于是在其他加速变化情况 中控制装置可W将减小了的内燃机转速再次提高直至最高限速，更确切地说是在同时进行 的、上面限定的转速引导的情况下。
[0009] 因此，利用根据本发明的运行策略在传统的变矩器-或双离合自动变速器中在与 内燃机的联接位置处得到类似固定档位（例如8个档位）的转速特性。该运行策略可W受 限地保持在较高的负载范围（系统功率要求例如在75%至100%)内，因为仅在运种情况 下令人不安的橡皮筋效应才关系重大。通过模拟的（即模仿的）档位分级-相比于纯eCVT 运行-产生小的消耗缺点。运些都是次要的，因为转速-/负载范围在许可循环之外。在低 的转速-/负载范围（与许可循环有关）内由于小的系统效率要求不需要在名义功率点运 行内燃机。在运种情况下不会发生内燃机转速与车辆速度的令人不悦的橡皮筋效应和令人 不悦的声学上的脱禪。功率分流式的混合动力驱动传动系的各个部件的转速在此可W如旧 地W效率最佳的方式来运行。
[0010] 总之，因此在根据本发明的运行策略中至少在较高的负载范围中如此控制电机之 一，从而在机动车的限定的速度范围内随内燃机的相应的转速引导而调节出分级的速比。 也就是说，如此对集成的电机进行转速调节，使得在与内燃机的联接位置处产生类似于固 定档位的转速特性。混合动力驱动传动系的结构设计在此保持不变，仅仅W软件的方式通 过在电子的控制装置中提供上述的转速引导单元来对运行策略进行匹配。 阳011] 此外，在相关的负载范围内在达到内燃机的限定的最高限速时可W通过改变电机 中的至少一个的转速并且同时减小内燃机的转速来控制另一速比级。由此产生在驾驶性能 和驾驶感受（所谓的橡皮筋效应的避免）方面的有利的设计。
[0012] 特别有利地，通过相应地操控电机可W在机动车的速度范围上调节出多个速比 级、特别地直至十个速比级。
[0013] 此外，能够W有利的方式借助于切换装置选择性地设定W内燃机的恒定的转速和 无级的驱动速比（效率优化地）进行控制或者W通过电机模拟的速比级（运动地）进行控 制。
[0014] 用于实施所述方法的、特别优选的设备在于：功率分流式的变速器W本身已知的 方式是具有两个输入元件和一个输出元件的Ξ轴式的行星齿轮传动机构，其中内燃机连接 到其中一个输入元件上，一个电机连接到另一输入元件上，并且另一电机连接到输出元件 上。然而在本发明的意义下也可修改具有功率分流式的变速器的其他混合动力驱动传动 系。
[0015] 特别地，内燃机可W输出到行星齿轮传动机构的作为其中一个输入元件的行星架 上，其中一个电机输出到作为第二输入元件的太阳轮上，并且另一电机输出到作为行星齿 轮传动机构的输出元件的齿圈上。
[0016] 最后，利用电子的控制器和切换装置可W控制机动车的运行策略的切换，相应地 操控电机从内燃机的转速恒定的驱动改变到具有内燃机转速非恒定的模拟的速比级的驱 动。
【附图说明】
[0017] 借助于附图详细地解释本发明的实施例。在附图中：
[0018] 图1示出了具有一个内燃机和两个电机的混合动力驱动设备的框图，它们通过Ξ 轴的、功率分流式的行星齿轮传动机构配合作用；
[0019] 图2示出了根据图1的行星齿轮传动机构的转速梯图，并且示出了在不同的行驶 速度情况下行星齿轮传动机构的输出元件与输入元件的转速和转速及内燃机与输出 轴之间的不同的速比；
[0020] 图3示出了转速梯图，并且示出了类似于输出轴转速或车速由电机EM2引起的内 燃机的转速的重新调节；并且
[0021] 图4示出了在通过电机EM2引起的、模拟的速比突变的切换过程中的转速梯图。
【具体实施方式】
[0022] 图1粗略地示出了具有一个内燃机服Μ和两个电机EM1、EM2的混合动力驱动设 备，所述内燃机和电机共同作用到Ξ轴的、功率分流式的行星齿轮传动机构18上。
[002引在此，内燃机服Μ必要时在中间连接有扭振减振器和/或分离离合器20的情况下 传动到第一输入轴22上，该第一输入轴与行星齿轮传动机构18的带行星齿轮24的行星架 26传动连接。此外，电机ΕΜ2的布置在定子16a内部的转子1化通过第二（空屯、的）输入 轴28与行星齿轮传动机构18的太阳轮30传动连接。齿圈32最后与行星齿轮传动机构18 的输出轴34固定连接，电机EM1的布置在环形的定子14a内部的转子14b也连接到该输出 轴：34上。
[0024] 因此，内燃机服Μ和电机的EM2被连接到变速器输入轴22、28上，而输出轴34联 接到电机ΕΜ1上。通过行星齿轮传动机构18使轴22、28、34 W及因此联接到运些轴上的驱 动装置12、14、16 W固定的速比连接，所述速比通过传动机构元件24、30、3