[發(fā)明專利]驅(qū)動系統(tǒng)和用于混合動力車輛的電池充電方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380039833.2
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104507777A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·彼得松;M·貝里奎斯特;K·雷德布蘭特;M·比約克曼;J·林德斯特倫
• 申請（專利權(quán)）人: 斯堪尼亞商用車有限公司
• 主分類號: B60W10/26
• 分類號: B60W10/26;B60K6/365;B60K6/445;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/115;B60W20/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的驅(qū)動系統(tǒng)和根據(jù)權(quán)利要求11的前序部分的車輛驅(qū)動方法。

背景技術(shù)

在變速箱中使用的用于在變速過程期間將變速箱的輸入軸與燃式發(fā)動機(jī)脫離連接的傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)存在一些缺點(diǎn)。當(dāng)靜止車輛起動時，離合器機(jī)構(gòu)的盤彼此抵靠著滑動。由此，盤被加熱。這種加熱導(dǎo)致油耗增加且離合器盤磨損。傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)也相對重且昂貴。它也占據(jù)車輛中的相對大的空間。使用液壓變矩器也導(dǎo)致?lián)p失。

混合動力車輛可以由可以是燃式發(fā)動機(jī)的主原動機(jī)和可以是電機(jī)的輔助原動機(jī)驅(qū)動。電機(jī)配備有用于存儲電力的至少一個電能存儲器和用于控制電能存儲器和電機(jī)之間的電力流動的控制設(shè)備。電機(jī)由此可以依據(jù)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)交替地用作電動機(jī)和發(fā)電機(jī)。當(dāng)車輛被制動時，電機(jī)產(chǎn)生存儲于電能存儲器中的電力。存儲電力后來例如被用于驅(qū)動車輛和操作車輛中的不同輔助系統(tǒng)。

還沒有公開的瑞典專利申請SE?1051384-4示出一種具有行星齒輪裝置的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，所述行星齒輪裝置包括三個部件，即，太陽輪、行星輪架以及齒圈。行星齒輪裝置的三個部件中的其中一個連接到燃式發(fā)動機(jī)的輸出軸，行星齒輪裝置的第二部件連接到變速箱的輸入軸，并且行星齒輪裝置的第三部件連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)子。電機(jī)連接到電能存儲器，以使得電機(jī)可以交替地用作電動機(jī)和發(fā)電機(jī)。可以無級地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，變速箱的輸入軸可以被賦予理想轉(zhuǎn)速。利用根據(jù)文獻(xiàn)SE1051384-4的混合動力系統(tǒng)，無需在車輛的傳動系中使用離合器機(jī)構(gòu)。

利用這種混合動力系統(tǒng)，無需在車輛的傳動系中使用離合器機(jī)構(gòu)。然而，當(dāng)車輛在較長的周期期間(諸如在調(diào)車(shunting)期間)低速驅(qū)動時，存在電能存儲器的充電等級變得非常低或電能存儲器完全放電的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種初始提及類型的用于車輛的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，充電等級可以在電能存儲器中被維持，即使車輛在較長的周期期間低速驅(qū)動。

這個目的通過初始提及類型的驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其具有被權(quán)利要求1的特征部分具體化的特征。根據(jù)本發(fā)明，控制單元接收有關(guān)電能存儲器的充電等級的信息且確定充電等級是否低于限制等級，此時電能存儲器具有充電需求。如果充電等級低于限制等級，則發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速相對于電能存儲器具有充電需求時的轉(zhuǎn)速增加。燃式發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到這樣一個值，以使得電能存儲器的充電等級至少被防止下降到低于最低可接受等級。

作為替換方案，燃式發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速可以增加以使得電能存儲器的充電等級至少不要進(jìn)一步下降。在這種情況下，僅燃式發(fā)動機(jī)負(fù)責(zé)操作車輛。然而，有利地，燃式發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速增加以使得燃式發(fā)動機(jī)既可以操作車輛又可以操作電機(jī)，這導(dǎo)致電力可以產(chǎn)生于電能存儲器中。當(dāng)電能存儲器的充電等級已經(jīng)增加到高于限制等級，燃式發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速可以再次減小到常規(guī)值。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，控制單元配置成當(dāng)車輛具有比預(yù)先設(shè)定速度低的速度時接收有關(guān)電能存儲器的充電等級的信息，并且確定充電等級是否低于用于常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)車輛的所述限制等級。在車輛的起動過程期間，電機(jī)初始以負(fù)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以使得電能存儲器被充電。在此之后車輛已經(jīng)開始起步發(fā)車，車輛相對快速地獲得電機(jī)必須供應(yīng)電力以使得車速能夠進(jìn)一步增加的速度。重載車輛的調(diào)車通常意味著車輛在起動和停止之間以低速短距地驅(qū)動。車輛以連通的起動檔位連續(xù)地驅(qū)動，并且燃式發(fā)動機(jī)以怠速轉(zhuǎn)速工作。電機(jī)在此負(fù)責(zé)大部分的運(yùn)轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致電力被轉(zhuǎn)換，并且電能存儲器的充電等級在每次起動和停止之間下降。在許多這種連續(xù)起動和停止或持續(xù)調(diào)車期間，電能存儲器存在完全放電的風(fēng)險。如果控制單元在車輛以低于所述預(yù)先設(shè)定速度的速度驅(qū)動時接收到指示電能存儲器的充電等級低于限制等級的信息，則控制單元將燃式發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到比怠速轉(zhuǎn)速高的等級。燃式發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速有利地增加到這樣一個值，以使得燃式發(fā)動機(jī)自身可以負(fù)責(zé)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)。由此防止電能存儲器的充電等級至少不要下降到低于最低可接受充電等級。有利地，燃式發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速增加到這樣一個值，以使得燃式發(fā)動機(jī)也在運(yùn)轉(zhuǎn)期間對電能存儲器充電。