SE510654C2 - Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon - Google Patents

Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon

Info

Publication number
SE510654C2
SE510654C2 SE9802411A SE9802411A SE510654C2 SE 510654 C2 SE510654 C2 SE 510654C2 SE 9802411 A SE9802411 A SE 9802411A SE 9802411 A SE9802411 A SE 9802411A SE 510654 C2 SE510654 C2 SE 510654C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gearbox
rotor machine
speed
torque
motor
Prior art date
Application number
SE9802411A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9802411L (sv
SE9802411D0 (sv
Inventor
Gunnar Strandell
Hans Wikstroem
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE9802411A priority Critical patent/SE510654C2/sv
Publication of SE9802411D0 publication Critical patent/SE9802411D0/sv
Publication of SE9802411L publication Critical patent/SE9802411L/sv
Publication of SE510654C2 publication Critical patent/SE510654C2/sv
Priority to JP2000559363A priority patent/JP2002520990A/ja
Priority to BR9911831-9A priority patent/BR9911831A/pt
Priority to DE69910785T priority patent/DE69910785T2/de
Priority to PCT/SE1999/001162 priority patent/WO2000003163A1/en
Priority to US09/720,948 priority patent/US6505109B1/en
Priority to EP99933400A priority patent/EP1093552B1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K6/485—Motor-assist type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/104—Output speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0422—Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/44—Removing torque from current gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/46—Uncoupling of current gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • F16H3/126—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches using an electric drive
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915—Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917—Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919—Stepped shift
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/945—Characterized by control of gearing, e.g. control of transmission ratio

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Description

510 654 2 SAMJVIANFAI INING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att möjliggöra växling hos en mekanisk stegväxellåda, utan att använda fordonets koppling, varvid avgivet moment och varvtal till växellådan under växlingsskedet styrs snabbare, mer exakt och tystare än med inlednings- vis nämnd känd teknik.
Detta syfte uppnås med den inledningsvis nämnda anordningen som kännetecknas av att nämnda medel innefattar en elektrisk rotonnaskin som är förbunden med förbindningsorganet. Med en sådan elektrisk rotorrnaskin är det möjligt att snabbt, tyst och exakt justera det av motorn avgivna momentet och varvtalet via förbindningsorganet så att väsentligen inget moment överförs till växellådan under ett växlingsskede.
Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen innefattar nämnda medel en styrenhet som är inrättad att styra den elektriska rotormaskinen. En sådan styrenhet kan vara inrättad att, med kännedom om nödvändiga uppgifter avseende aktuellt tillstånd hos fordonet, styra ett reglerdon så att en relevant elektrisk spänning belastar rotorrnaskinen, med avsikt att korrigera nämnda förbindningsorgans moment och varvtal till en önskad nivå. Styrenheten kan därvid vara förbunden med ett organ som är inrättat att avkänna motorns varvtal. Ett sådant organ kan exempelvis vara en sensor som avkänner hastig- heten hos ett svänghjul på motorns utgående axel. Likaledes kan styrenheten vara förbunden med ett organ som är inrättat att avkänna en parameter som är relaterad till varvtalet hos en utgående axel i växellådan. Ett sådant organ kan vara en sensor som avkänner exempelvis varvtalet hos den utgående axeln i växellådan, kardanaxelns varvtal hos fordonet eller drivhjulens hastighet.
Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen är styrenheten inrättad att, före urläggning av en växel hos växellådan, styra den elektriska rotormaskinen så att den korrigerar det från motorn avgivna momentet till en sådan nivå att väsentligen inget moment överförs till växellådan. Styrenheten kommer därvid att, när ett positivt, drivande moment överförs i aktuell växels kuggingrepp, tillföra den elektriska rotormaskinen ett negativt, bromsande moment av en motsvarande storlek. 3 510 654 Om i stället ett negativt moment råderi det aktuella kuggningsgreppet, vilket kan ske när fordonet framförs i en nedförsbacke, tillför den elektriska rotorrnaskinen ett motsvarande positivt, drivande moment. Därmed kommer inget moment att belasta det aktuella kuggin- greppet när den ifrågavarande växel läggs ut.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är styrenheten inrättad att, före iläggning av en växel hos växellådan, styra den elektriska rotorrnaskinen så att förbindningsorganet får ett varvtal som står i proportion till varvtalet hos en utgående axel hos växellådan, varvid denna proportion bestäms av ifrågavarande växel. Styrenheten kan här med kännedom om varvtalet hos exempelvis en utgående axel hos växellådan och ifrågavarande växel beräkna det varvtal som förbindningsorganet måste uppvisa när ifrågavarande växel läggs i. Vid uppväxling kommer därvid den elektriska rotormaskinen att bromsa förbindningsorganets varvtal till den beräknade nivån och vid en uppväxling accelerera förbindningsorganet till det beräknade varvtalet. Därvid erhåller aktuella kuggar i växellådan som är avsedda att gå i ingrepp ett synkront varvtal, varvid ifrågavarande växel kan iläggas.
Enligt en annan föredrågen utföringsform innefattar den elektriska rotorrnaskinen en stator och en rotor, varvid rotom är anordnad på förbindningsorganet. Därvid kan den elektriska rotormaskinen direkt överföra ett moment eller reglera hastigheten hos förbindningsorganet. Som ett altemativ kan rotormaskinen, via ett transrnissionselernent, vara kopplad till förbindningsorganet varvid en utväxling kan erhållas däremellan.
Enligt en annan föredragen utföringsforrn av uppfinningen är den elektriska rotormaskinen inrättad att vid behov fungera som motor och tillföra moment till förbindningsorganet och vid behov fungera som generator och bromsa förbindningsorganet. En sådan rotorrnaskin behöver nödvändigtvis inte endast påverka förbindningsorganet vid ett växlingsskede. En rotormaskin som fungerar både som motor och generator kan vara förbunden med ett elektriskt energilagringsorgan som avger elektrisk energi till rotormaskinen när den fungerar som motor och mottar elektrisk energi från rotormaskinen när den fungerar som generator. Den energi som utvinnes genom att bromsa ner varvtalet hos förbindningsorganet kan därmed lagras i energilagringsorganet. 510 654 4 Denna energi kan sedan användas när förbindningsorganet ska tillföras moment och varvtal. Nämnda elektriska energilagringsorgan kan innefatta en eller flera elektriska batterier eller vid kortvarig energilagring utgöras av en eller flera kondensatorer.
Föreliggande uppfinning innefattar även ett förfarande av en drivenhet enligt ovan beskrivna anordningen. Med utgångspunkt från att det är känt att anordna en elektrisk rotorrnaskin på en motors utgående axel i ett fordon kännetecknas förfarandet av att den elektriska rotoimaskinen styrs så att väsentligen inget moment överförs från förbindningsorganet till växellådan under ett växlingsskede. På så vis kan en mycket exakt styrning av moment och varvtal hos den elektriska rotorrnaskinen utföras, till skillnad mot vid känd teknik där den elektriska rotormaskinen väsentligen används för att tillföra energi till den ordinarie motom och lagra bromsenergi. företrädesvis styrs den elektriska rotorrnaskinen, före urläggning av växel hos växellådan, så att den korrigerar det från motom avgivna momentet till en sådan nivå att väsentligen inget moment överförs till växellådan. Likaledes är fördelaktigt om den elektriska rotormaskinen, före iläggning en växel hos växellådan, styrs så att förbindningsorganet får ett varvtal som står i proportion till varvtalet hos en utgående axel hos växellådan, varvid denna proportion bestäms av ifrågavarande växel. Genom att utnyttja den elektriska rotormaskinen på föreliggande sätt kan snabbt och med stor precision moment och varvtal hos motom justeras så att urläggning och iläggning av aktuella växlar kan ske utan påverkan av moment i aktuella kuggingrepp i växellådan.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs såsom ett exempel en föredragen utföringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: Fig 1 visar schematiskt en anordning, enligt föreliggande uppfinning, för en drivenhet hos ett fordon. s 510 654 DETALIERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN I Fig 1 visas en anordning, enligt föreliggande uppñnning, för en drivenhet hos ett fordon.
Drivenheten innefattar en motor 1 och en mekanisk stegväxellåda 2. Ett förbindningsorgan är inrättat att överföra en rotationsrörelse från motom 1 till stegväxellådan 2. Förbindningsorganet innefattar en från motorn 1 utgående axel 3, en koppling 4 och en i växellådan 2 ingående axel 5. Förbindningsorganet är inrättat att under ett växlingsskede utgöra en stel, roterande enhet. Efter växellådan 2 leds tillförd drivkraft från växellådans utgående axel 6, exempelvis via en kardanaxel 7, till fordonets drivhjul 8. Med föreliggande uppfinning är det möjligt att utföra växling av växellådan 2 utan att använda kopplingen 4. Kopplingen 4 har således ingen funktion i föreliggande uppñnning, men är medtagen i Fig 1 då det hos i varje fall tyngre fordon vanligtvis finns ett behov av en kopplingsfunktion vid start och stopp av fordonet. Kopplingen är utformad som en lamellkoppling av det slag som är konventionellt för fordon och som normalt manövreras av föraren via en kopplingspedal.
På motoms 1 utgående axel 3 är en elektrisk rotormaskin 9 anordnad. Den elektriska rotorrnaskinen 9 innefattar en stator 10 och en rotor ll som är fast anordnad på motorns 1 utgående axel 3. Denna rotormaskin 9 är inrättad att påverka motoms 1 utgående axel 3 så att väsentligen inget moment överförs vid ur- och iläggning av växlar hos växellådan 2.
En styrenhet 12 är inrättat att styra den elektriska rotorrnaskinen 9. Fordonet innefattar ett växlingsreglage 13 som är så utformat att det i en position för manuell växling är lätt förskjutbart i sidled, varvid förskjutning åt vänster medför en nedväxling och förskjutning åt höger en uppväxling. Rotorrnaskinen 9 är förbunden med ett elektriskt energilagringsorgan 14 som är inrättat att avge elektrisk energi till rotorrnaskinen 9, när den fungerar som motor och mottaga elektrisk energi från rotorrnaskinen 9 när den fungerar som generator. För att styra nämnda energiflöde är ett reglerdon 15 anordnat.
Styrenheten 12 är inrättad att styra reglerdcnet 15 för att uppnå önskad reglering av rotorrnaskinen 9. 510 654 6 När en förare av fordonet vill lägga i en högre eller lägre växel i växellådan 2 förskjuts växlingsreglaget 13 i önskad riktning, varvid en signal sänds till Styrenheten 12.
Styrenheten 12, som kan innefatta en mikrodator, är inrättad att erhålla en signal 16 avseende motorns 1 varvtal. Styrenheten 12 är även inrättad att erhålla en signal 17 avseende varvtalet hos växellådans 2 utgående axel 6. Ett alternativ härtill kan vara att avkänna varvtalet hos fordonets kardanaxel 7 eller drivhjulen 8. Möjligtvis kan även fordonets hastighet användas för att erhålla ett varvtal som står i proportion till varvtalet hos växellådans 2 utgående axel 6. Styrenheten 12 är inrättad att, före urläggning av en växel hos växellådan 2, beräkna det moment som den elektriska rotorrnaskinen måste tillföra motorns 1 utgående axel 3 för att inget moment ska belasta det aktuella kuggingreppet i växellådan 2. Med kännedom om motoms 1 egenskaper och det aktuella van/talet hos motorn l är det möjligt att beräkna detta moment. Styrenheten 12 sänder därvid en signal 18 till reglerenheten 15 som är inrättad att reglera energiflödet mellan den elektriska rotorrnaskinen 9 och energilagringsorganet 14. Reglerenheten 15 styr därvid den elektriska rotorrnaskinen 9 så att den avger nämnda beräknade moment till motoms l utgående axel 3. När därvid inget moment överförs mellan det aktuella kuggingreppet i växellådan 2, kan ifrågavarande växel urläggas. Styrenheten 12 sänder därvid en signal 19 till växellådan 2 varefter den ifrågavarande växeln hos växellådan 2 läggs ur. Urläggning av växlar hos växlingslådan kan utföras av lämpliga servodon. Om ett positivt moment överförs till växellådan, före urläggning av en växel hos växellådan, så fungerar den elektriska rotorrnaskinen 9 som generator och bromsar axeln 3. Elektrisk energi kommer därvid att tillföras energilagringsorganet 14. Om däremot ett negativt moment överförs till växellådan 2, före urläggning av en växel hos växellådan, är den elektriska rotorrnaskinen 9 inrättad att fungera som motor och tillföra ett moment till axeln 3. Den tillförda energin tas från energilagringsorganet 14.
Efter ovan beskrivna urläggning av ifrågavarande växel hos växellådan, beräknar Styrenheten 12 det varvtal som axeln 3 måste ha vid iläggning av en växel för att erhålla ett synkront varvtal mellan aktuella kuggar som är ärnnade att gå i ingrepp med varandra i växellådan 2. Detta varvtal beräknas av styrenheten 12 med kännedom om värdet på signalen 17 avseende varvtalet hos växellådans 2 utgående axel 6 och vilken växel som avses läggas i. Styrenheten 12 sänder därvid en signal 18 till reglerenheten 15 som 7 510 654 reglerar energitillförseln till den elektriska rotormaskinen 9. Vid uppväxling reglerar reglerdonet 15 energiflödet till rotormaskinen 9 så att den fungerar som generator och bromsar motorns l utgående axel 3 till det beräknade varvtalet. Vid nedväxling reglerar reglerdonet 15 energiflödet till rotonnaskinen 9 så att den fungerar som motor och accelererar motorns 1 utgående axel 3 till det beräknade varvtalet. När axeln 3 uppnått närnnda beräknade varvtal, vilket kan indikeras till styrenheten 12 genom signalen 16, sänder styrenheten 12 en signal 19 till växellådan 2 varvid den ifrågavarande växeln läggs i.
Genom användning av en elektrisk rotorrnaskin 9 kan ovan nämnda växlingsförlopp ske mycket snabbt. Det är även möjligt att styra den elektriska rotonnaskinen 9 mycket exakt för att påverka moment och varvtal hos axeln 3. Dessutom alstrar den elektriska rotormaskinen 9 inga ljud som kan upplevas störande. En annan fördel är att det inte uppstår några problem med att fullfölja växling även vid mycket låga fordonshastigheter, eftersom den elektriska rotoimaskinen 9 kan ge ett momenttillskott vid varvtal som ligger under normalt tomgångsvarvtal.
Uppñnningen är på intet sätt begränsad till den beskrivna utföringsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Exempelvis är det möjligt att föreliggande elektriska rotorrnaskín kombineras med i dag använda metoder för styming av motor- momentet vid växling, d.v.s. genom reglering av insprutad bränslemängd eller med hjälp av en avgasbroms. Föreliggande elektriska rotormaskin 9 kan därvid användas för att finjustera moment och varvtal till växellådan 2.

Claims (13)

510 654 s Patentkrav
1. Anordning för en drivenhet hos ett fordon, varvid drivenheten innefattar en motor (1), en mekanisk stegväxellåda (2) och ett förbindningsorgan som är inrättat att överföra 5 en rotationsrörelse från motorn (1) till stegväxellådan (2), och varvid anordningen innefattar medel som är inrättade att påverka förbindningsorganet på så sätt att väsentligen inget moment överförs från motorn (l) till växellådan (2) under ett växlingsskede, g netecknad av att närnnda medel innefattar en elektrisk rotorrnaskin (9) som är förbunden med förbindningsorganet. 10
2. Anordning enligt krav l, kännetecknad av att nämnda medel innefattar en styrenhet (12) som är inrättad att styra den elektriska rotormaskinen (9).
3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att styrenheten (12) är inrättad att, före 15 urläggning av en växel hos växellådan (2), styra den elektriska rotormaskinen (9) så att den korrigerar det från motorn (l) avgivna momentet till en sådan nivå att väsentligen inget moment överförs till växellådan (2).
4. Anordning enligt krav 2 eller 3, kännetecknad av att styrenheten (12) är inrättad att, 20 före iläggning av en växel hos växellådan (2), styra den elektriska rotorrnaskinen (9) så att förbindningsorganet får ett varvtal som ståri proportion till varvtalet hos en utgående axel (6) hos växellådan (2), varvid denna proportion bestäms av ifrågavarande växel.
5. Anordning enligt något av kraven 2-4, kännetecknad av att styrenheten (12) är 25 förbunden med ett organ som är inrättat att avkänna motorns varvtal.
6. Anordning enligt något av kraven 2-5, kännetecknad av att nämnda styrenhet ( 12) är förbunden med ett organ som är inrättat att avkänna en parameter som är relaterad till varvtalet hos en utgående axel (6) i växellådan (2). 30 10 15 20 25 30 510 654
7. rotormaskinen (9) innefattar en stator ( 10) och en rotor (11), varvid rotorn (11) är Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den elektriska anordnad på förbindningsorganet.
8. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den elektriska rotormaskinen (9) är inrättad att vid behov fungera som motor och tillföra moment till förbindningsorganet.
9. rotormaskin (9) är inrättad att vid behov fungera som generator och reducera Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda förbindningsorganets rotationshastighet.
10. Anordning enligt krav 8 och 9, kännetecknad av att rotormaskinen (9) är förbunden med ett elektriskt energilagringsorgan ( 14) som avger elektrisk energi till rotormaskinen (9) när den fungerar som motor och mottager elektrisk energi från rotormækinen (9) när den fungerar som generator.
11. Förfarande för en drivenhet hos ett fordon, varvid drivenheten innefattar en motor (1), en mekanisk stegväxellåda (2) och ett förbindningsorgan som är inrättat att överföra en rotatíonsrörelse från motorn (1) till stegväxellådan (2), varvid en elektrisk rotormaskin (9) är förbunden med förbindningsorganet, kännetecknat av att den elektriska rotormaskinen (9) styrs på så sätt att väsentligen inget moment överförs från förbindníngsorganet till växellådan (2) under ett växlingsskede.
12. växellådan (2), styrs den elektriska rotormaskinen (9) så att den korrigerar det från motorn Förfarande enligt krav 11, kännetecknat av att, före urläggning av en växel hos (1) avgivna momentet till en sådan nivå att väsentligen inget moment överförs till växellådan (2).
13. Förfarande enligt krav 11 eller 12, kännetecknat av att, före iläggning av en växel hos växellådan (2), styrs den elektriska rotormaskinen (9) så att förbindningsorganet får 510 654 10 ett varvtal som står i proportion till varvtalet hos en utgående axel (6) hos växellådan, varvid denna proportion bestäms av ifrågavarande växel.
SE9802411A 1998-07-06 1998-07-06 Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon SE510654C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9802411A SE510654C2 (sv) 1998-07-06 1998-07-06 Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon
JP2000559363A JP2002520990A (ja) 1998-07-06 1999-06-29 車両におけるドライブユニットのための装置および方法
BR9911831-9A BR9911831A (pt) 1998-07-06 1999-06-29 Disposição e processo para unidade de acionameno de veìculo
DE69910785T DE69910785T2 (de) 1998-07-06 1999-06-29 Einrichtung und verfahren für eine antriebseinheit eines fahrzeugs
PCT/SE1999/001162 WO2000003163A1 (en) 1998-07-06 1999-06-29 Arrangement and method for a driving unit in a vehicle
US09/720,948 US6505109B1 (en) 1998-07-06 1999-06-29 Arrangement and method for a driving unit in a vehicle
EP99933400A EP1093552B1 (en) 1998-07-06 1999-06-29 Arrangement and method for a driving unit in a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9802411A SE510654C2 (sv) 1998-07-06 1998-07-06 Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9802411D0 SE9802411D0 (sv) 1998-07-06
SE9802411L SE9802411L (sv) 1999-06-14
SE510654C2 true SE510654C2 (sv) 1999-06-14

Family

ID=20411970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9802411A SE510654C2 (sv) 1998-07-06 1998-07-06 Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6505109B1 (sv)
EP (1) EP1093552B1 (sv)
JP (1) JP2002520990A (sv)
BR (1) BR9911831A (sv)
DE (1) DE69910785T2 (sv)
SE (1) SE510654C2 (sv)
WO (1) WO2000003163A1 (sv)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE516707C2 (sv) * 2000-05-30 2002-02-19 Volvo Lastvagnar Ab Drivaggregat för motorfordon
SE516751C2 (sv) * 2000-05-30 2002-02-26 Volvo Lastvagnar Ab Växellåda för motorfordon
EP1167834A1 (en) * 2000-06-29 2002-01-02 BorgWarner Inc. Power transmission system having an electromagnetic device for improved ratio changing events
SE516313C2 (sv) * 2000-09-07 2001-12-17 Volvo Personvagnar Ab Förfarande och anordning för styrning av ett drivssystem
DE50103908D1 (de) * 2001-12-12 2004-11-04 Siemens Ag Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungsmaschine, einem Starter-Generator und einem Hand-Schaltgetriebe
SE521538C2 (sv) * 2002-03-19 2003-11-11 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande för att medge urläggning av en växel i en växellåda
GB2386932A (en) * 2002-03-28 2003-10-01 Luk Lamellen & Kupplungsbau Method of controlling engine torque during a gear shift
CN100362265C (zh) * 2004-12-30 2008-01-16 财团法人工业技术研究院 一种复合动力车的排档式变速箱的换档控制方法
FR2887496B1 (fr) * 2005-06-27 2007-09-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede pour piloter le couplage ou le decouplage des deux moteurs d'un groupe motopropulseur hybride parallele
DE102006003715A1 (de) * 2006-01-26 2007-08-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Synchronisation eines automatisierten Schaltgetriebes mit einer Anpassung einer Eingangsdrehzahl
DE102007002343A1 (de) * 2007-01-16 2008-07-17 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur dynamischen Ermittlung eines Kupplungs-Ruhepunktes
DE102007037530A1 (de) * 2007-08-09 2009-02-12 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Reduzieren von betriebszustandsabhängigen Drehschwingungen
DE102007038771A1 (de) 2007-08-16 2009-02-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors während einer Lastschaltung bei parallelen Hybridfahrzeugen
DE102007038772A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Durchführung einer Schaltung im Hybridbetrieb bei einem parallelen Hybridfahrzeug
DE102007038773A1 (de) * 2007-08-16 2009-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Durchführung einer zugkraftunterbrochenen Schaltung bei einem parallelen Hybridfahrzeug
DE102007038774A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Durchführung einer Lastschaltung bei parallelen Hybridfahrzeugen im Hybridbetrieb
DE102007038775A1 (de) 2007-08-16 2009-02-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Durchführung einer Lastschaltung bei Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb
DE102007041569A1 (de) 2007-09-01 2009-03-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Hybridantriebsanordnung
US9028362B2 (en) 2011-02-01 2015-05-12 Jing He Powertrain and method for a kinetic hybrid vehicle
DE102011112753B4 (de) * 2011-08-25 2015-12-31 Ide Tec GmbH Hybridantriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben
SE1250702A1 (sv) * 2012-06-27 2013-12-28 Scania Cv Ab Förfarande för att byta växel hos ett fordon
DE102015003900A1 (de) * 2015-03-26 2016-11-17 Man Truck & Bus Ag Verfahren zur Durchführung einer Gangschaltung bei Parallel-Hybrid-Fahrzeugen
DE102016218115A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Schalten eines Klauenschaltelements

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8716973D0 (en) * 1987-07-17 1987-08-26 Automotive Prod Plc Transmission
EP0348622B1 (de) * 1988-04-29 1993-06-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Stufenwechselgetriebe
GB8810365D0 (en) * 1988-04-30 1988-06-08 Automotive Prod Plc Power line to drive vehicle
US5148899A (en) * 1991-11-22 1992-09-22 Ford Motor Company Method and apparatus for locking out the clutch of a manual transmission
SE502807C2 (sv) * 1994-05-13 1996-01-22 Scania Cv Ab Förfarande för styrning av motormomentet vid växling
DE4434111A1 (de) * 1994-09-23 1996-03-28 Kongsberg Automotive Technolog Steuerung für eine automatisch betätigte Kupplung
US6148784A (en) * 1995-08-31 2000-11-21 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Drive systems, especially for a motor vehicle, and method of operating same
JP3456329B2 (ja) 1995-12-08 2003-10-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置の制御装置
SE504717C2 (sv) 1996-02-07 1997-04-14 Scania Cv Ab Förfarande för korrigering av motormomentet vid växling
DE19615742C1 (de) * 1996-04-20 1997-05-07 Daimler Benz Ag Kraftfahrzeugantrieb mit Schaltgetriebe
DE19837115B4 (de) * 1998-08-17 2009-04-02 Zf Sachs Ag Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
BR9911831A (pt) 2001-05-29
EP1093552B1 (en) 2003-08-27
DE69910785D1 (de) 2003-10-02
US6505109B1 (en) 2003-01-07
SE9802411L (sv) 1999-06-14
JP2002520990A (ja) 2002-07-09
WO2000003163A1 (en) 2000-01-20
SE9802411D0 (sv) 1998-07-06
DE69910785T2 (de) 2004-07-08
EP1093552A1 (en) 2001-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE510654C2 (sv) Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon
KR101376371B1 (ko) 토크 컨버터를 구비한 하이브리드 구동기의 작동 방법
JP3913735B2 (ja) 車両のハイブリッドドライブの動作点の調整方法
KR100885386B1 (ko) 내연기관 및 2 개의 전기 기계에 의해 구동되는 자동차의 작동 방법
KR100843445B1 (ko) 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치
JP4867054B2 (ja) ギアチェンジを制御する方法およびギアチェンジを制御する装置
JP5187834B2 (ja) ハイブリッド車両のクラッチ伝達トルク制御装置
JPH0658195A (ja) 車両の駆動ユニットから発生すべきトルクを制御する装置
JP2005065492A (ja) ハイブリッド型駆動装置を有する自動車の動力配分の制御方法
US8974348B2 (en) Method and device for operating a hybrid vehicle
KR20010085871A (ko) 자동차
US8210290B2 (en) Method for controlling the operation of a generator in a vehicle power train, and a vehicle power train
SE538161C2 (sv) Drivsystem och förfarande för att driva ett fordon
CN104802789A (zh) 用于控制多模式动力总成系统中的扭矩变换器离合器的方法和装置
US8365851B2 (en) Motor vehicle having a hybrid drive, and method for operating a hybrid drive
SE535554C2 (sv) Metod och system för framdrivning av ett fordon vid start och fordon innefattande ett sådant system
US9574661B2 (en) Controlled applied resistance multiple axis continually variable differential transmission
US20210190153A1 (en) Method for adapting an engagement point of a vehicle clutch
BR112018015322B1 (pt) Método para controlar um trem de potência híbrido, um trem de potência híbrido, e um veículo compreendendo tal trem de potência híbrido
CA2785961A1 (en) An electric propulsion system for vehicles
JP4386203B2 (ja) ハイブリッド車の運転モードの制御
JP4432314B2 (ja) 車両に搭載されるブレーキ装置
JP2005344933A (ja) 自動クラッチを制御する方法
EP1620639B1 (en) A propulsion control system for a motor vehicle
SE510187C2 (sv) Anordning för framdrivning av förbränningsmotordrivna fordon

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed