[发明专利]混合动力驱动系统以及用于控制混合动力驱动系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统具有第一驱动单元，该第一驱动单元具有第一驱动装置，通过该第一驱动装置可以提供第一驱动动力；具有第二驱动单元，第二驱动单元具有第二驱动装置，通过第二驱动装置可以提供第二驱动动力；具有驱动输出装置，驱动输出装置可以连接至机动车辆的从动轮；具有第一变速箱装置，第一变速箱装置具有第一变速箱输入部和第一变速箱输出部；具有第二变速箱装置，第二变速箱装置具有第二变速箱输入部和第二变速箱输出部；其中，第一驱动装置连接至第一变速箱输入部且第二驱动装置连接至第二变速箱输入部，并且第一变速箱输出部和第二变速箱输出部连接至驱动输出装置。

背景技术

已知根据文献WO2012/079683A2的一种所述类型的混合动力驱动系统。

在混合动力驱动系统的领域中，已知内燃机形式的驱动单元被分配给电机形式的另一种驱动单元。这里，比起内燃机，电机通常具有相当低的动力。在一些实施方式中，电机可以提供驱动动力用于纯粹的电力驱动，但是纯粹的电力驱动操作由于必须提供的电能存储部而被限制。由于大的电能存储部导致高的车辆重量，因此必须在这里找到折中方案。小的电能存储部导致短期的电力行驶范围。在许多情况下，电力行驶范围只有几公里。然而，电机还被可用于其他工作模式，例如用于启动内燃机的升压模式或者用于对电能存储部进行充电（在回收工作模式）。

这种混合式动力驱动概念没有充分地利用电机作为驱动源的可能性。这是因为电机作为驱动马达具有如下优势：电机可以甚至在低转速下提供高的扭矩，并且在许多工作模式中比内燃机显示出更高的效率。

此外，在混合动力传动系的领域中，已知所谓的“范围扩展概念”。所述概念的基本思想在于至少主要使用电机用于驱动机动车辆。此外，这些概念通常都具有被设计成用于对电能存储部进行充电且连接至或可连接至内燃机的第二电机。这种范围扩展概念情况下的典型操作状态在于内燃机被保持在在效率方面适宜的旋转速度范围内并且因而通过第二电机对电能存储部进行充电。与此并行，来自于电能存储部的动力被用于使车辆驱动的第一电机。在一些实施方式中，该情况下的内燃机可以用于在提供驱动方面给予协助，但是这增加了这种范围扩展概念的复杂性。

已知的范围扩展概念还包括变速箱装置。这里，例如已知的变速箱配备有单一固定的传动比。由于用作驱动马达的电机可以在大转速范围内工作，因此所述类型的变速箱装置是可以足够的。在其他变速箱装置中可以提供多个齿轮级。例如已知的变速箱装置为可动力换档的两级变速箱。

范围扩展概念的一些缺点在于在下述驾驶概况的情况下：在所述情况下车辆最初在城市地区被驱动，然后经过相对长的距离，然后再次回到城市地区，开始在城市区域中能够通过电池进行纯粹的电力驱动，但是然后在经过相对长距离的电力驱动期间后电池被相对快速地放电，使得必须切换至内燃机操作。在该情况下，随后在目的地处的城市交通中不能再进行纯粹的电力驱动，这是因为电池已经被放电。

此外，许多混合动力驱动概念受通过内燃机的加速以及通过电机的回收而蒙受非常低的效率链的事实影响。

此外，在许多混合动力驱动系统概念中，提供了电机用于尽可能广的工作范围。这然后因而常常导致大的电池尺寸；这又导致高的重量，因而导致机动车辆的低的加速能力，尤其在低速范围内更是如此。

在介绍中提及的文献WO2012/079683A2公开了一种混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统具有单个电机和单个内燃机。电机的驱动装置经由两级变速箱连接至变速箱输出部。内燃机经由三级变速箱连接至变速箱输出部，其中，变速箱输出部由连接至差速器的共用输出轴形成。在所述驱动概念的情况下，两个变速箱装置可以彼此独立地切换，并且在有效齿轮的范围内可以彼此独立地选择内燃机的转速和电机的转速。

同样提供电机达到至少30%的峰值动力，特别地内燃机达到至少100%的额定动力。特别优选地认为，电动马达的连续输出动力达到内燃机的额定动力的大约80%或者更高。

这样的目的是使得通过电机能够实现完全成熟的驱动功能。特别地，这里提供：连接至内燃机的三级变速箱装置具有启动齿轮级形式的第一齿轮级、最大速度齿轮级形式的第二齿轮级以及作为高效率齿轮级的第三齿轮级。连接至电机的两级变速箱装置旨在包括：作为具有短传动比的动态齿轮级的第一齿轮级，以及作为最大速度齿轮级的第二齿轮级。