包括用于驅(qū)動輸出軸的第一馬達和第二馬達的雙馬達驅(qū)動單元一般以其良好性能和高效率著稱。通常，兩個馬達中的一個，例如第一馬達在低輸出速度和高輸出轉(zhuǎn)矩下與輸出軸接合，而在高輸出速度和低輸出轉(zhuǎn)矩下與輸出軸斷開。因而，雙馬達傳動系統(tǒng)典型地包括用于使第一馬達與輸出軸選擇性地接合的機構(gòu)，例如液壓離合器。一般可期望的是，以最大的平順性執(zhí)行將第一馬達與輸出軸接合的過程。即，要避免齒輪比或牽引力的突變，從而最小化機械零件的磨損并使得驅(qū)動單元更易于控制。

為了增強接合過程的平順性，已提出在離合器上配備諸如比例閥之類的裝置，這些裝置允許以改善的精度來控制離合器。然而，這些裝置的使用通常增加了生產(chǎn)成本。

因而，構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的技術(shù)問題包含，提供一種將雙馬達驅(qū)動單元的第一馬達與雙馬達驅(qū)動單元的輸出軸接合的替代的方法。該方法應(yīng)提供機械部件的低度磨損以及對于操作者而言的高度可控性。構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的技術(shù)問題還包含提供一種用于執(zhí)行該方法的優(yōu)選低成本的雙馬達驅(qū)動單元。

因而，本發(fā)明涉及一種將雙馬達驅(qū)動單元的第一馬達與由雙馬達驅(qū)動單元的第二馬達驅(qū)動的輸出軸驅(qū)動地接合的方法，該方法包括以下步驟：

致動離合裝置，離合裝置適于將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合；

將第一馬達的轉(zhuǎn)速與輸出軸的轉(zhuǎn)速同步；

當?shù)谝获R達的轉(zhuǎn)速和輸出軸的轉(zhuǎn)速同步時，減小第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩；以及

當離合裝置將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合時，增加第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩。

典型地，雙馬達驅(qū)動單元被操作，使得在輸出軸的高轉(zhuǎn)速下，例如當輸出軸的轉(zhuǎn)速高于輸出軸的閾值速度時，輸出軸與第二馬達驅(qū)動地接合而不與第一馬達驅(qū)動地接合。即，通常僅當輸出軸的轉(zhuǎn)速低于輸出軸的閾值速度或落至輸出軸的閾值速度以下時和/或當輸出軸處所需轉(zhuǎn)矩高于閾值轉(zhuǎn)矩時，第一馬達才額外地與輸出軸驅(qū)動地接合。因而，本文所提出的方法典型地在輸出軸的轉(zhuǎn)速減速期間進行。

典型地，僅在已完成將第一馬達與輸出軸同步的步驟以及減小第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩步驟之后，離合裝置將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合。一旦第一馬達的轉(zhuǎn)速與雙馬達驅(qū)動單元的輸出軸的轉(zhuǎn)速同步就減小第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩，能確保第一馬達與輸出軸的平順的接合。以此方式，機械傳動的機械磨損減小且由接合過程引起的沖擊最小化。所提出的方法還確保了由輸出軸傳送的牽引力的連續(xù)變化。輸出軸可為車輛的驅(qū)動軸或輪軸。車輛可為非公路車輛，例如是諸如拖拉機或收割機之類的農(nóng)業(yè)車輛或諸如輪式裝載機、翻斗車、履帶車之類的工業(yè)車輛等等。

離合裝置可為液壓離合器。致動離合裝置因而可包括致動液壓閥。優(yōu)選地，離合裝置將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合包括：將第一馬達與輸出軸通過沒有任何滑動的靜摩擦驅(qū)動地接合。換言之，第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合優(yōu)選地包括：使輸出軸的轉(zhuǎn)速與第一馬達的轉(zhuǎn)速之比等于輸出軸與第一馬達之間的機械傳動的齒輪比。通常，離合裝置將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合相對于致動離合裝置有所延遲。該延遲的持續(xù)時間典型地取決于離合裝置的設(shè)計或離合裝置的運行模式。例如，延遲的持續(xù)時間可為至少10毫秒或至少20毫秒。附加地或替代地，延遲的持續(xù)時間可少于500毫秒、少于300毫秒或少于150毫秒。

將第一馬達與輸出軸同步典型地包括：執(zhí)行同步算法，同步算法在對應(yīng)于同步持續(xù)時間的同步時間間隔段內(nèi)執(zhí)行。此處和下文中，術(shù)語“同步算法”和術(shù)語“同步過程”用作同義詞。同步算法可使用一個或多個同步參數(shù)作為輸入。在所提出的方法的實施例中，離合裝置的致動和第一馬達與輸出軸的同步例如在時間點T1處同時開始。例如，一旦輸出軸的轉(zhuǎn)速落至前述輸出的閾值速度以下，就可開始該同步和該致動。如果雙馬達驅(qū)動單元是車輛動力傳動系統(tǒng)的一部分，則輸出軸的閾值速度典型地與車輛的閾值速度相關(guān)聯(lián)。因而，也可一旦車速落至閾值車速以下就開始該同步和該致動。輸出軸閾值速度和/或車輛閾值速度基于當前車速和/或基于由車輛操作者提供的加速信號或減速信號確定。例如，輸出軸閾值速度和/或車輛閾值速度可基于車輛的加速踏板的位置確定。可由同步算法作為輸入使用的前述同步參數(shù)可包括：當前車速、加速踏板位置、閾值輸出軸速度和閾值車速中的至少一個。在本申請的范圍內(nèi)，“x1、…、xn中的至少一個”的表述可包括x1、…、xn的任何子集，任何子集包括全集。

在本文提出的方法的另一實施例中，將第一馬達的轉(zhuǎn)速與輸出軸的轉(zhuǎn)速同步包括確定第一馬達的接合速度并將第一馬達的轉(zhuǎn)速調(diào)整至接合速度。第一馬達的接合速度是優(yōu)選地在離合裝置將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合之前或緊接地之前第一馬達必須達到的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，第一馬達的接合速度由輸出軸在接合時的速度乘以輸出軸與第一馬達之間的傳動齒輪比給定。如果離合裝置在第一馬達的轉(zhuǎn)速匹配接合速度時將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合，則第一馬達的加速度和由接合過程引起的沖擊被最小化。匹配接合速度的第一馬達的轉(zhuǎn)速可包括落入預(yù)定的速度區(qū)間內(nèi)的第一馬達的轉(zhuǎn)速，預(yù)定的速度區(qū)間包括接合速度。

優(yōu)選地，第一馬達的接合速度基于當前輸出軸速度、當前車速、閾值輸出軸速度、閾值車速、加速踏板位置和第一馬達與輸出軸之間的傳動齒輪比中的至少一個確定。因而，可由同步算法作為輸入使用的同步參數(shù)可包括：第一馬達與輸出軸之間的傳動齒輪比。

在所提出的方法的另一實施例中，一旦第一馬達的轉(zhuǎn)速匹配接合速度或一旦同步過程的持續(xù)時間超出最大同步持續(xù)時間，就認為第一馬達的轉(zhuǎn)速和輸出軸的轉(zhuǎn)速是同步的?？捎赏剿惴ㄓ米鬏斎氲耐絽?shù)可包括：最大同步持續(xù)時間。最大同步持續(xù)時間可例如長達500毫秒、長達300毫秒或長達將200毫秒。第一馬達的轉(zhuǎn)速與輸出軸的轉(zhuǎn)速首次同步的時間點典型地標志了同步或等同地同步過程或同步算法的結(jié)束。該時間點可叫做T2。

第一馬達可為可變排量靜壓馬達，第一馬達與靜壓泵流體連通，靜壓泵優(yōu)選地是可變排量靜壓泵。典型地，靜壓泵與諸如內(nèi)燃機(ICE)或電動機之類的動力源驅(qū)動地接合。第一馬達可為液壓軸向活塞馬達、或液壓徑向活塞馬達或本領(lǐng)域中已知的任何其它種類的可變排量靜壓馬達。同樣地，靜壓泵可為液壓軸向活塞泵、或液壓徑向活塞泵或本領(lǐng)域中已知的任何其它種類的可變排量液壓泵。在所提出的方法的另一實施例中，同步包括改變第一馬達的液壓排量和改變靜壓泵的液壓排量中的至少一個。改變第一馬達的液壓排量可包括增加和減少第一馬達的液壓排量中的至少一者。同樣地，改變靜壓泵的液壓排量可包括增加和減少靜壓泵的液壓排量中的至少一者。

典型地，同步包括增加第一馬達的液壓排量，以將第一馬達加速至接合速度。一旦同步過程例如在T1處開始，就可增加第一馬達的液壓排量。與第一馬達相同，第二馬達可構(gòu)造為與靜壓泵流體連通的靜壓馬達。在該情形下，改變第一馬達的液壓排量通常影響第二馬達中的流體壓力。這可能引起通過第二馬達傳遞至輸出軸的轉(zhuǎn)矩的變化，并導(dǎo)致輸出軸的非期望的加速或?qū)е路瞧谕臎_擊。

因而，同步可包括優(yōu)選同時地增加第一馬達的液壓排量和增加靜壓泵的液壓排量。例如，隨著第一馬達的液壓排量在同步過程期間增加，靜壓泵的液壓排量可同時增加，使得流過第二靜壓馬達的液壓流體的流速保持恒定或基本恒定。這可通過基于靜壓泵的轉(zhuǎn)速增加靜壓泵的液壓排量而實現(xiàn)。

特別地，靜壓泵的排量可增加使得該增加是靜壓泵的當前轉(zhuǎn)速的減函數(shù)。靜壓泵的轉(zhuǎn)速通?？赏ㄟ^構(gòu)造成調(diào)節(jié)動力源的輸出轉(zhuǎn)矩或輸出速度的致動器來調(diào)節(jié)。該致動器可例如為加速踏板。因而，由同步算法確定的對抗第二靜壓馬達中的壓降的靜壓泵的液壓排量的增加量優(yōu)選是致動器位移(例如，加速踏板百分比)的減函數(shù)。

在所提出的方法的另一實施例中，將第一馬達的轉(zhuǎn)速調(diào)整至接合速度包括：應(yīng)用比例－積分(PI)控制器。例如，第一馬達的接合速度可用作PI控制器的期望值，且第一馬達的排量可用作PI控制器的控制變量。優(yōu)選地，PI控制器具有抗飽和功能。即，將第一馬達的轉(zhuǎn)速調(diào)整至接合速度可包括：保持第一馬達的液壓排量低于上限或增加第一馬達的液壓排量不超出上限。該上限可基于第一馬達的轉(zhuǎn)速或基于接合速度確定?？捎赏剿惴ㄗ鳛檩斎胧褂玫耐絽?shù)可包括：第一馬達的液壓排量或靜壓泵的液壓排量的變化率。此外，同步參數(shù)可包括PI控制器所使用的第一馬達的液壓排量的上限。

在所提出的方法的另一實施例中，一旦第一馬達和輸出軸已同步就減小第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩包括：減小第一馬達的液壓排量和減小靜壓泵的液壓排量中的至少一者。此外，減小第一馬達的液壓排量和減小靜壓泵的液壓排量可同時進行。例如，隨著第一馬達的液壓排量減小，靜壓泵的液壓排量可同時被調(diào)整或減小，使得流過第二靜壓馬達的液壓液體的流速保持恒定或基本恒定，以避免非期望的沖擊。優(yōu)選地，在同步過程的結(jié)束、即在T2，第一馬達的液壓排量相對于第一馬達的參考液壓排量減小至少百分之50。優(yōu)選地，第一馬達的液壓排量減小至零。優(yōu)選地，在同步過程開始的時間點，例如在T1，靜壓泵的液壓排量減小至靜壓泵的參考排量。優(yōu)選地，第一馬達的液壓排量和靜壓泵的液壓排量減小，使得它們同時，例如在時間點T3，達到它們各自的參考值。

同步完成后，離合裝置第一次將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合的時間點可叫做T4。典型地，保持以下關(guān)系式中的至少一個：T1<T2；T2<T3；T3<T4。一旦離合裝置已將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合就增加第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩可包括：增加第一馬達的液壓排量。

所提出的方法的另一實施例目的在于，在同步過程的多個重復(fù)中逐漸改善同步過程。具體地，該實施例包括以下附加步驟：在同步過程期間檢測輸出軸的加速度和/或檢測車輛的加速度。如果檢測到的加速度超出閾值輸出軸加速度或閾值車輛加速度，則可改變用作同步算法的輸入或多個輸入的下列同步參數(shù)中的至少一個的值或多個值：

最大同步持續(xù)時間；

第一馬達的液壓排量的上限；

同步過程期間第一馬達的液壓排量的變化率；以及

同步過程期間靜壓泵的液壓排量的變化率。

優(yōu)選地，這些輸入值在當前同步過程已完成后且在同步算法的后續(xù)運行開始之前被修改。

在該實施例中，至少一個上述同步參數(shù)或參數(shù)值被修改，使得在同步算法的后續(xù)運行中輸出軸加速度不超過閾值輸出軸加速度，和/或使得在同步算法的后續(xù)運行中車輛加速度不超過閾值車輛加速度。閾值輸出軸加速度可為0s^-2。額外地或替代地，閾值車輛加速度可為零m/s2。換言之，優(yōu)選地，同步參數(shù)或同步參數(shù)值中的至少一個被修改，使得在同步算法的后續(xù)運行中，輸出軸/車輛在同步過程期間連續(xù)且平順地減速。在同步過程期間的正的加速度可被認為是驅(qū)動單元或車輛的非期望的沖擊。

要指出的是，除非作出相反陳述，所提出的方法可包括上述不同實施例的特征和方法步驟的任意組合。

本發(fā)明還提供了一種雙馬達靜壓驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元適于執(zhí)行前述方法。該驅(qū)動單元至少包括：

輸出軸；

第一靜壓馬達；

離合裝置，離合裝置適于將第一馬達與輸出軸選擇性地驅(qū)動地接合；

第二馬達，第二馬達與輸出軸接合或選擇性地驅(qū)動地接合；

第一速度傳感器，用于測量第一馬達的轉(zhuǎn)速；

第二速度傳感器，用于測量輸出軸的轉(zhuǎn)速；以及

控制單元；

其中，控制單元適于控制離合裝置；

其中，控制單元適于控制第一馬達的轉(zhuǎn)速并將第一馬達的轉(zhuǎn)速與輸出軸的轉(zhuǎn)速同步；

其中，控制單元適于當或一旦第一馬達和輸出軸同步就減小第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩；以及

其中，控制單元適于當或一旦離合裝置將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合就增加第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩。

控制離合裝置可包括致動離合裝置以實現(xiàn)將第一馬達與輸出軸接合和將第一馬達與輸出軸脫離中的至少一者?？刂频谝获R達的轉(zhuǎn)速可包括：增加第一馬達的速度、減小第一馬達的速度和保持第一馬達的速度恒定中的至少一者。

在所提出的雙馬達驅(qū)動單元的實施例中，第一馬達構(gòu)造為或包括可變排量靜壓馬達，且靜壓泵構(gòu)造為或包括可變排量靜壓馬達靜壓泵?？刂茊卧獎t可適于控制第一馬達的液壓排量和控制靜壓泵的液壓排量?？刂频谝获R達/泵的液壓排量可包括增加排量、減小/降低排量和保持排量恒定中的至少一者。特別地，控制單元可適于執(zhí)行上述將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合的方法。即，控制單元可適于運行上述同步算法并根據(jù)控制算法控制靜壓泵、第一靜壓馬達和離合裝置中的至少一個。

在另一實施例中，所提出的雙馬達靜壓驅(qū)動單元還包括：

液壓蓄能器組件，包括高壓液壓蓄能器和低壓液壓蓄能器；以及

至少有一個蓄能器閥，適于將液壓蓄能器組件選擇性地流體連接至第一馬達、第二馬達和靜壓泵中的至少一個；

其中，控制單元適于控制蓄能器閥，以調(diào)節(jié)靜壓回路中的靜壓壓力，靜壓回路包括第一馬達、第二馬達和靜壓泵中的至少一個。

調(diào)節(jié)靜壓回路中的靜壓壓力可包括增加靜壓壓力、減小或降低靜壓壓力或保持靜壓壓力恒定中的至少一個。

在另一實施例中，控制單元可適于控制至少一個蓄能器閥，使得存儲在蓄能器組件中的靜壓能量用于或額外地用于將第一馬達的轉(zhuǎn)速與輸出軸的轉(zhuǎn)速同步?？刂茊卧蛇m于控制蓄能器閥，使得存儲在蓄能器組件中的靜壓能量用于或額外地用于將第一馬達的轉(zhuǎn)速調(diào)整至上述接合速度。例如，上述PI控制器可使用或可額外地使用蓄能器閥的控制狀態(tài)作為控制變量。

在另一實施例中，控制單元可適于控制至少一個蓄能器閥，使得當?shù)谝获R達的轉(zhuǎn)速和輸出軸的轉(zhuǎn)速同步時，存儲在蓄能器組件中的靜壓能量被用于或額外地用于典型地通過減小第一馬達內(nèi)的靜壓壓力來減小第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩。

在另一實施例中，控制單元可適于控制至少一個蓄能器閥，使得當或一旦離合裝置將第一馬達與輸出軸驅(qū)動地接合，存儲在蓄能器組件中的靜壓能量被用于或額外地用于典型地通過增加第一馬達內(nèi)的靜壓壓力來增加第一馬達的輸出轉(zhuǎn)矩。

控制單元可包括可編程處理器、微控制器或FPGA?？刂茊卧呻娮拥剡B接至第一馬達、第二馬達、靜壓泵、第一速度傳感器、第二速度傳感器和蓄能器閥中的至少一個。使用控制單元來控制任何這些部件或裝置可包括發(fā)送電控制信號。

本發(fā)明還提供了一種包括上述雙馬達靜壓驅(qū)動單元的車輛。該車輛可為非公路車輛，例如農(nóng)業(yè)車輛或工業(yè)車輛。特別地，該車輛可為拖拉機、收割機、輪式裝載機、翻斗車或履帶車，等等。

對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，考慮到附圖和以下的具體說明，上述內(nèi)容和本發(fā)明的其它優(yōu)點將顯而易見，附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的雙馬達驅(qū)動單元的原理性示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法步驟的流程框圖；

圖3a－g示出了不同的方法參數(shù)值的時間序列；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的PI控制器的原理性示意圖；

圖5示出了由根據(jù)本發(fā)明的實施例的雙馬達驅(qū)動單元驅(qū)動的車輛的時間序列；以及

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的雙馬達驅(qū)動單元的原理性示意圖。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的雙馬達靜壓傳動驅(qū)動單元1的實施例。在此處和以下，重現(xiàn)的特征由相同的附圖標記標示。雙馬達驅(qū)動單元1設(shè)置在例如是輪式裝載機的車輛(未示出)中，且包括：動力源2、第一可逆可變排量靜壓馬達4、第一速度傳感器6、第二可逆可變排量靜壓馬達7、液壓離合裝置9、液壓閥12、靜壓壓力傳感器13、輸出軸14、第二速度傳感器17、加速踏板18以及電子控制單元19，動力源2與可逆可變排量靜壓泵3驅(qū)動地接合，第一可逆可變排量靜壓馬達4與第一軸5驅(qū)動地接合，第一速度傳感器6適于測量第一馬達4的轉(zhuǎn)速，第二可逆可變排量靜壓馬達7與第二軸8驅(qū)動地接合，液壓離合裝置9通過齒輪10、11、23與第一軸5驅(qū)動地接合并適于通過對應(yīng)的離合器板將第一馬達4與第二軸8驅(qū)動地接合，液壓閥12用于調(diào)節(jié)離合裝置9的離合器腔室內(nèi)的靜壓壓力，靜壓壓力傳感器13用于檢測離合器腔室內(nèi)的靜壓壓力，輸出軸14通過齒輪15、16與第二軸8驅(qū)動地接合，第二速度傳感器17適于測量輸出軸14的轉(zhuǎn)速，加速踏板18適于調(diào)節(jié)動力源2的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，電子控制單元19包括可編程微處理器?？刂茊卧?9至少電氣連接至泵3、馬達4、7、速度傳感器6、17、液壓閥12、壓力傳感器13和加速踏板18。僅為了清楚起見，這些電連接件在圖1中不明確示出。輸出軸14與或可與車輛的至少一個車軸(未示出)驅(qū)動地接合。軸5、8、14、齒輪10、11、15、16、23和離合裝置9設(shè)置在齒輪箱24內(nèi)。

動力源2是內(nèi)燃機(ICE)。靜壓泵3是帶有可動斜盤20的液壓軸向活塞泵。第一馬達4、7分別構(gòu)造為包括可動斜盤21、22的可逆液壓軸向活塞馬達。在替代的實施例中，泵3和馬達4、7可為本領(lǐng)域中已知的任何其它類型的可變排量靜壓泵/馬達。靜壓馬達4、7與靜壓泵3并聯(lián)地流體連通。即，靜壓泵3的第一流體端口3a分別流體地連接至馬達4、7的第一流體端口4a、7a，靜壓泵3的第二流體端口3b分別流體地連接至馬達4、7的第二流體端口4b、7b。控制單元19適于控制泵3和馬達4、7的液壓排量，其中，控制液壓排量可分別包括使斜盤20、21、22運動。

控制單元19還適于控制液壓閥12?？刂埔簤洪y12包括：例如通過對應(yīng)的電信號在多個連續(xù)的或離散的控制狀態(tài)之間切換液壓閥12。因而，控制單元19適于通過控制液壓閥12而引起離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14驅(qū)動地接合以及將第一馬達4與輸出軸14斷開。速度傳感器6、17分別適于將表示第一馬達4和輸出軸17的轉(zhuǎn)速的速度電信號發(fā)送至控制單元19?？刂茊卧?9適于接收這些速度信號。壓力傳感器13適于將表示離合器腔室內(nèi)的液壓壓力的電信號發(fā)送至控制單元19。加速踏板18可被車輛的操作者致動。加速踏板18適于將表示踏板位置的加速或減速的電輸入信號，例如踏板百分比，發(fā)送至控制單元19?？刂茊卧?9構(gòu)造為接收來自壓力傳感器13和加速踏板18的電信號。

相對于圖2至5來闡述將第一馬達4與輸出軸14驅(qū)動地接合的方法的實施例，該實施例可使用圖1中的雙馬達驅(qū)動單元1來執(zhí)行。圖2原理性地示出了包括所提出的方法的步驟的流程框圖。圖3a－g示出了不同的方法參數(shù)值的時間序列。

圖3a示出了換擋請求變量25的值的時間序列。當請求調(diào)低速擋時，換擋請求變量被設(shè)定為“1”，否則為“0”。

圖3b示出了同步變量26的值的時間序列，表明了同步算法的狀態(tài)。當執(zhí)行同步算法時，同步變量被設(shè)定為“1”，否則為“0”。

圖3c示出了閥狀態(tài)變量27的值的時間序列。當液壓閥12被切換至某位置時，閥狀態(tài)變量被設(shè)定為“1”，在該位置，液壓閥12影響離合器腔室中的液壓壓力，使得液壓閥12引起液壓離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14接合。否則，閥狀態(tài)變量被設(shè)定為“0”。

圖3d示出了離合器狀態(tài)變量28的值的時間序列。當壓力傳感器13表明離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14驅(qū)動地接合時，例如當壓傳感器13表明離合器腔室中的靜壓壓力超過閾值壓力時，離合器狀態(tài)變量被設(shè)定為“1”。否則，離合器狀態(tài)變量被設(shè)定為“0”。

圖3e示出了靜壓泵3的液壓排量29的時間序列。

圖3f示出了第一馬達4的液壓排量30的時間序列。

圖3g示出了第一馬達4的接合速度31的值的時間序列。圖3g還示出了由第一速度傳感器6測量的第一馬達4的轉(zhuǎn)速32的時間序列。

這些方法的步驟在圖2中原理性地示出，當動力源2通過靜壓泵3和第二靜壓馬達7驅(qū)動輸出軸14時，啟用或執(zhí)行這些方法，從而引起車輛以車速v_車輛運動。當啟用該方法時，第一靜壓馬達4不與輸出軸14驅(qū)動地接合。典型地，當車輛減速時啟用或執(zhí)行該方法。

在圖2的流程框圖中，所提出的將第一馬達4與輸出軸14驅(qū)動地接合的方法的第一步驟40包括檢測當前的車速v_車輛以及檢測加速踏板18的位置或百分比?；趤碜缘诙俣葌鞲衅?7的速度信號檢測車速v_車輛。在于時間點T0(參見圖3)執(zhí)行的另一步驟41中，控制單元19確定閾值車速v_th。v_th是在第一馬達4要與輸出軸14接合時的車速?？刂茊卧?9基于當前的車速v_車輛和加速踏板18的位置或百分比來確定或計算v_th。在另一步驟42中，控制單元19將所測量或所檢測的車速v_車輛與閾值車速v_th比較。只要當前的車速v_車輛超出閾值車速v_th，即只要v_車輛>v_th，就重復(fù)步驟40、41、42。

一旦當前車速v_車輛等于閾值車速或降至閾值車速以下，即一旦v_車輛≤v_th，則方法繼續(xù)至步驟43，步驟43在時間點T1(參見圖3)執(zhí)行。步驟43標記了同步過程的開始，同步過程的目的在于將第一馬達4的轉(zhuǎn)速與輸出軸14的轉(zhuǎn)速同步。在步驟43中，控制單元19將換擋請求變量的值(圖3a)設(shè)定為“1”，從而表示要使用液壓離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14接合。同步過程在時間T1的開始的特征還在于，控制單元19將同步變量的值設(shè)定為“1”(參見圖3b)。

步驟43還包括：控制單元19通過將液壓閥12切換至某狀態(tài)而致動離合裝置9，在該狀態(tài)中，液壓閥12引起離合器腔室中的靜壓壓力增加，從而逐漸地引起離合裝置9的各板與固定至軸8的對應(yīng)的各板接合。通過控制單元19在T1將閥狀態(tài)變量的值設(shè)定至“1”而表示液壓閥12的切換(圖3c)。

步驟43還包括：控制單元19確定或計算第一馬達4的接合速度，并將接合速度的值從其初始值0s^-1設(shè)定至如由時間序列31在時間點T1(圖3g)中的步驟所表明的計算得出的值。第一馬達4的接合速度31的計算得出的值是優(yōu)選地在離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14驅(qū)動地接合之前或緊接地之前第一馬達4必須達到的轉(zhuǎn)速?？刂茊卧?9基于之前計算得出的車輛閾值速度v_th的值和輸出軸14與第一馬達4之間的齒輪比來確定第一馬達4的接合速度。例如，接合速度可為輸出軸14的轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速對應(yīng)于閾值車速v_th乘以輸出軸14與第一馬達4之間的齒輪比。當?shù)谝获R達4的轉(zhuǎn)速接近接合速度時，將第一馬達4與輸出軸14接合限制了在接合過程期間第一馬達4的加速度，并使接合過程可能帶來的非期望的沖擊最小化。在所提出的方法的替代的實施例中，控制單元19可早在時間點T0，即一旦確定閾值車速v_th就計算第一馬達4的接合速度或目標速度。

為了將第一馬達4的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至接合速度，在時間T1開始的同步過程包括：控制單元19增加第一馬達4的液壓排量30(圖3f)。第一馬達4的液壓排量30的這一增加導(dǎo)致了隨后第一馬達4的所測轉(zhuǎn)速32的增加。

更具體地，控制單元19通過施加如圖4中所示的比例積分(PI)控制器33而將第一馬達4的轉(zhuǎn)速32調(diào)整至接合速度。PI控制器33可為控制單元19的一部分。PI控制器33使用之前所計算的馬達4的接合速度或目標速度31以及第一馬達4的所測轉(zhuǎn)速32作為輸入。在所提出的方法的步驟44(圖2)中，比較器34(圖4)計算第一馬達4的所測轉(zhuǎn)速32與接合速度31之間的差異或誤差。在步驟45(圖2)中，調(diào)節(jié)器35(圖4)基于當前的誤差(比例項)和累積誤差(積分項)來確定第一馬達4的目標液壓排量30。

在步驟46(圖2)中，致動器36(圖4)使第一馬達4的斜盤21(圖1)運動，用于將第一馬達4的液壓排量30設(shè)定至目標液壓排量。在同步過程期間，將第一馬達4的液壓排量30設(shè)定至目標排量典型地包括：優(yōu)選地單調(diào)增加第一馬達4的液壓排量30。

換言之，PI控制器33使用第一馬達4的液壓排量30作為控制變量。PI控制器33還包括抗飽和(windup)功能。即，PI控制器33適于在同步過程期間不將第一馬達4的液壓排量30增加到超過上限37。附加地或替代地，PI控制器33適于在同步過程期間不將第一馬達4的液壓排量30減小到低于下限38。控制單元19適于基于第一馬達4的當前轉(zhuǎn)速32來確定上限37的值。優(yōu)選地，上限37的值是第一馬達4的當前轉(zhuǎn)速32的減函數(shù)。例如，如果第一馬達4的當前轉(zhuǎn)速32低于第一(低)閾值速度，則上限37可設(shè)定為第一馬達4的最大排量。然而，如果第一馬達4的當前轉(zhuǎn)速32高于第二(高)閾值速度，則上限37的值可設(shè)定為較低的排量值，例如設(shè)定為第一馬達4的最大液壓排量的最多百分之90、最多百分之80或最多百分之70的排量值。在同步過程期間限制第一馬達4的液壓排量30可阻止可能例如由于突然的系統(tǒng)壓力變化所引起的第一馬達4超速。

由于馬達4、7和靜壓泵3布置在封閉的液壓回路中，故而增加第一馬達4的液壓排量30典型地引起第二馬達7中的液壓壓力的下降以及由第二馬達7提供的輸出轉(zhuǎn)矩的下降。車輛的操作者可將該壓降看作是車輛的非預(yù)期且非期望的突然減速。

為了補償?shù)诙R達7中的該壓降，步驟46包括：控制單元19調(diào)整——此處是單調(diào)增加靜壓泵3的液壓排量29(圖3e)。控制單元19增加或調(diào)整靜壓泵3的液壓排量29，使得流過第二馬達7的液壓流體的流速Q(mào)_M2在同步過程期間保持恒定或基本恒定。這可通過調(diào)整流過靜壓泵3的液壓流體的流速Q(mào)_p，使得該流速Q(mào)_p匹配或基本匹配流過第二馬達7的液壓流體(優(yōu)選為恒定)的流速Q(mào)_M2與流過第一馬達4的液壓流體(增加)的流速Q(mào)_M1之和而實現(xiàn)：Q_p＝Q_M1+Q_M2。換言之，同步過程可包括控制單元19以一定量連續(xù)增加流速Q(mào)_p，該增加量匹配第一馬達4的增加的流速Q(mào)_M1。各單獨的流速可使用關(guān)系式Q_i＝V_i·ω_i·η_i計算，其中，標號i代表p、M1和M2中的任一個(Q_i：以m³·s^-1為量綱的流速；V_i：以m³為量綱的液壓排量；ω_i：以s^-1為量綱的角速度；η_i：效率(無量綱))。

為了在同步過程期間在第二馬達7的輸出處提供恒定或基本恒定的轉(zhuǎn)矩，控制單元19基于靜壓泵3的轉(zhuǎn)速和加速踏板18的位置或百分比中的至少一個，增加或調(diào)整靜壓泵3的液壓排量。在同步過程期間，靜壓泵3的總液壓排量V_p總可表示為(包括與單個靜壓馬達流體連通的靜壓泵的)標準靜壓傳動的液壓排量V_p標準與附加同步特定補償項V_p補償之和：V_p總＝V_p標準+V_p補償。這里，控制單元19控制泵3的液壓排量29，使得V_p標準是靜壓泵3的轉(zhuǎn)速ω_p的單調(diào)遞增函數(shù)。通常，V_p標準非線性地依賴于ω_p。例如，V_p標準可包括與成比例的項。

此外，控制單元19控制泵3的液壓排量29，使得V_p補償是靜壓泵3的轉(zhuǎn)速的減函數(shù)。例如，V_p補償可為以下形式：V_p補償(ω_p)＝a-b·ω_p，其中，“a”和“b”是正實數(shù)。附加地或替代地，V_p補償可構(gòu)造為加速踏板18的位置或百分比的減函數(shù)。通常，當加速踏板18被完全壓下(百分之100的加速踏板)時，V_p補償等于或大致等于0m³。

步驟44、45、46被連續(xù)地重復(fù)，直至第一馬達4的所測的轉(zhuǎn)速32和輸出軸14的轉(zhuǎn)速同步。如果或一旦滿足以下條件之一：a)第一馬達4的轉(zhuǎn)速32與接合速度31之差的絕對值小于接合速度31的百分之五，或b)同步過程持續(xù)時間超出500ms，則認為第一馬達4的轉(zhuǎn)速32和輸出軸14的轉(zhuǎn)速是同步的。

一旦第一馬達4的轉(zhuǎn)速32和輸出軸14的轉(zhuǎn)速同步，則方法進行至步驟47(圖2)。步驟47在時間點T2執(zhí)行并標示著同步過程的結(jié)束(圖3)。即，控制單元19在時間點T1開始同步過程并在時間點T2結(jié)束同步過程。在步驟47中，控制單元19將同步變量26和接合速度31的值分別重置至它們的初始值“0”和0s^-1，以標示同步過程的結(jié)束(圖3b和3g)。

步驟47還包括：控制單元19減小第一馬達4的輸出轉(zhuǎn)矩，以減小在隨后的接合過程期間從第一馬達4至輸出軸14的轉(zhuǎn)矩傳遞。在步驟47中減小輸出轉(zhuǎn)矩包括：將第一馬達4的液壓排量30減小至0m³，以及同時將靜壓泵3的液壓排量29減小至其初始值，即減小至其在時間T1時的值。由于靜壓泵3的液壓排量29的減小并由于第一馬達4的液壓排量30的減小，第一馬達4的轉(zhuǎn)速32可能稍微減小(圖3g)。減小靜壓泵3的液壓排量29的過程以及減小第一馬達4的液壓排量30的過程在時間點T3完成(圖3e和3f)。從T3往后，控制單元19保持靜壓泵3的液壓排量29不變。

在時間點T3，方法繼續(xù)至步驟48。在步驟48中，液壓壓力傳感器13測量離合裝置9的離合器腔室中的液壓壓力，并將標示所測壓力值的電壓力信號發(fā)送至控制單元19。在步驟49中，控制單元19將所測壓力值與閾值壓力值比較。步驟48、49被連續(xù)地重復(fù)，直至所測壓力值超出閾值壓力值。超出閾值壓力值的所測壓力值標示著離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14驅(qū)動地接合。

一旦第一馬達4與輸出軸14在時間點T4驅(qū)動地接合，方法就繼續(xù)至步驟50。在步驟50中，控制單元19將離合器狀態(tài)變量28設(shè)定為“1”(圖3d)，并通過增加第一馬達4的液壓排量30而增加第一馬達4的輸出轉(zhuǎn)矩(圖3f)。當?shù)谝获R達4的液壓排量30從T4往后增加時，控制單元19將靜壓泵3的液壓排量29保持在其初始值不變。從T4往后增加第一馬達4的液壓排量30的可能導(dǎo)致第一馬達的轉(zhuǎn)速32的增加(圖3g)。

為了在同步過程的多個重復(fù)中優(yōu)化同步過程，同步過程可包括其它步驟，這些步驟的目的在于，在同步過程期間使輸出軸14的轉(zhuǎn)動和/或車輛的減速平順。為此，同步過程包括：第二速度傳感器17連續(xù)測量輸出軸14的轉(zhuǎn)速，并將標示所測速度值的電信號發(fā)送至控制單元19。

圖5a示出了在第一同步過程期間所測車速v_車輛的第一時間序列60。圖5b示出了由控制單元19使用第一車速曲線60計算的車輛加速度的對應(yīng)的第一時間序列70。因而，圖5b中的第一車輛加速度曲線70是圖5a中的第一車速曲線60的一階時間導(dǎo)數(shù)。使用第一組同步參數(shù)值作為輸入來執(zhí)行第一同步過程，第一組同步參數(shù)值諸如是：T_同步最大＝300ms(T_同步最大：最大同步持續(xù)時間)；V_M1上限＝0.9·V_M1最大(V_M1上限：第一馬達4的液壓排量的上限37、V_M1最大：第一馬達4的最大液壓排量)；dV_M1/dt＝V_M1最大/50ms(dV_M1/dt：同步過程期間第一馬達4的液壓排量變化率)；以及dV_p/dt＝V_p最大/50ms(dV_p/dt：同步過程期間靜壓泵3的液壓排量變化率)。應(yīng)理解，這些值僅是示例。在替代的實施例中，可使用不同的同步參數(shù)值。

第一曲線60可再細分為三個連續(xù)的區(qū)段60a、60b、60c，且第一曲線70可再細分為三個連續(xù)的區(qū)段70a、70b、70c，三個區(qū)段分別對應(yīng)于在第一同步過程期間單調(diào)遞減的、單調(diào)遞增的和單調(diào)遞減的車速v_車輛。車輛的操作者可能認為在圖5中由第一曲線60、70所示的該車輛加速度的正負交替是不適的顛簸。該非期望的車輛行為可能是第一組同步參數(shù)值中的一個或多個的非最優(yōu)選擇的結(jié)果。該非最優(yōu)選擇可由溫度的變化或雙馬達驅(qū)動單元1的部件的機械磨損所引起。

控制單元19將第一車輛加速度曲線70的加速度值與閾值車輛加速度比較。在圖5b中，該閾值車輛加速度是0m/s²?？刂茊卧?9檢測到第一車輛加速度曲線70的子區(qū)段70b的加速度值超出0m/s²的閾值加速度。因而，在第一同步過程已在時間T2完成之后，控制單元19改變或調(diào)整上述同步參數(shù)值中的至少一個。具體地，控制單元19增加最大同步持續(xù)時間T_同步最大；控制單元19減小同步過程期間第一馬達4的液壓排量的上限V_M1上限；控制單元19增加同步過程期間第一馬達4的液壓排量30的變化率dV_M1/dt；且控制單元19增加同步過程期間靜壓泵3的液壓排量29的變化率dV_p/dt。這些變化的值構(gòu)成了第二組同步參數(shù)值。

第一同步過程之后的一分鐘或若干分鐘，由控制單元19執(zhí)行的隨后的第二同步過程使用該第二組同步參數(shù)值作為輸入。圖5a示出了在第二同步過程期間所測車速v_車輛的第二時間序列61。圖5b示出了由控制單元19使用第二車速曲線61計算的車輛加速度的對應(yīng)的第二時間序列71。圖5b中的第二車輛加速度曲線71是圖5a中的第二車速曲線61的一階時間導(dǎo)數(shù)。清楚的是，在第二同步過程期間所測的第二車速曲線61的特征是單調(diào)減小的車速v_車輛。對應(yīng)的第二車輛加速度曲線71不超過0m/s²的閾值車輛加速度。由于同步參數(shù)值的調(diào)整，在第一同步過程中觀察到的機械沖擊不再存在于第二同步過程中。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的雙馬達驅(qū)動單元100的原理性示意圖。圖6中的雙馬達驅(qū)動單元100包括圖1中的雙馬達驅(qū)動單元1的所有特征；僅為了清楚起見，在圖6中并未以附圖標記標示所有特征。圖6中的雙馬達驅(qū)動單元100與圖1中的雙馬達驅(qū)動單元1的不同之處在于，雙馬達驅(qū)動單元100額外地包括液壓蓄能器組件80，液壓蓄能器組件80包括至少一個高壓液壓蓄能器81、至少一個低壓蓄能器82和至少一個蓄能器閥83。高壓蓄能器81和低壓蓄能器82構(gòu)造為中空容器。當液壓流體進入高壓蓄能器81時，高壓蓄能器81內(nèi)的氣體量被壓縮。類似地，當液壓流體進入低壓蓄能器82時，低壓蓄能器82內(nèi)的氣體量被壓縮。通常，高壓蓄能器81中的液壓壓力高于低壓蓄能器82中的液壓壓力。

蓄能器閥83適于將液壓蓄能器組件80選擇性地流體連接至靜壓泵3、第一靜壓馬達4和第二靜壓馬達7中的至少一個。蓄能器閥83構(gòu)造為具有四個流體端口和三個控制狀態(tài)83a－c的3位4通閥。當切換至第一控制狀態(tài)83a時，蓄能器閥83將高壓蓄能器81分別流體連接至靜壓泵3的第一流體端口3a、第一馬達4的第一流體端口4a和第二馬達7的第一流體端口7a，并將低壓蓄能器82分別流體連接至靜壓泵3的第二流體端口3b、第一馬達4的第二流體端口4b和第二馬達7的第二流體端口7b。當切換至第二控制狀態(tài)83b時，蓄能器閥83將高壓蓄能器81和低壓蓄能器82與靜壓泵3、第一馬達4和第二馬達7流體斷開。當切換至第三控制狀態(tài)83c時，蓄能器閥83將高壓蓄能器81分別流體連接至靜壓泵3的第二流體端口3b、第一馬達4的第二流體端口4b和第二馬達7的第二流體端口7b，并將低壓蓄能器82分別流體連接至靜壓泵3的第一流體端口3a、第一馬達4的第一流體端口4a和第二馬達7的第一流體端口7a。

蓄能器閥83電連接至控制單元19(未示出)。控制單元19適于使用電信號來控制蓄能器閥83?？刂菩钅芷鏖y83包括：將蓄能器閥83切換至其各控制狀態(tài)83a－c中的一個?？刂茊卧?9適于控制蓄能器閥83以調(diào)節(jié)靜壓回路中的靜壓壓力，靜壓回路包括第一馬達4、第二馬達7和靜壓泵3中的至少一個。調(diào)節(jié)靜壓回路中的靜壓壓力可包括：增加靜壓壓力、減小或降低靜壓壓力和保持靜壓壓力恒定中的至少一個。

例如，通過卸載液壓蓄能器組件80，可將存儲在液壓蓄能器組件80中的靜壓能量傳遞至馬達4、7并轉(zhuǎn)換為機械能。卸載液壓蓄能器組件80典型包括：降低高壓蓄能器81中的靜壓壓力并提高低壓蓄能器82中的靜壓壓力。卸載液壓蓄能器組件80典型包括：將蓄能器閥83切換至第一控制狀態(tài)83a。在反向上，由靜壓泵3和/或馬達4、7提供的機械能可被轉(zhuǎn)化至可存儲在蓄能器81、82中的靜壓能量，從而充載蓄能器組件80。充載蓄能器81、82典型包括：提高高壓蓄能器81中的靜壓壓力并降低低壓蓄能器82中的靜壓壓力。充載液壓蓄能器組件80典型包括：將蓄能器閥83切換至第三控制狀態(tài)83c。

將第一馬達4的轉(zhuǎn)速與輸出軸14的轉(zhuǎn)速同步可包括：控制單元19控制蓄能器閥83，使得例如通過將蓄能器閥83切換至第一控制狀態(tài)83a而將存儲在蓄能器組件80中的液壓壓力用于增加第一馬達4和第二馬達7中的至少一個中的液壓壓力。例如，第一馬達4中的液壓壓力可增加，以將第一馬達4的轉(zhuǎn)速調(diào)整至接合速度31。為此，上述PI控制器33可使用或可額外地使用蓄能器閥83的控制狀態(tài)作為控制變量。附加地或替代地，第二馬達4中的液壓壓力可增加，以補償或部分補償由第一馬達4的液壓排量30的增加所引起的壓降。

在第一馬達4的轉(zhuǎn)速與輸出軸14的轉(zhuǎn)速同步的時間點T2與離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14驅(qū)動地接合的時間點T4之間，控制單元19可控制蓄能器閥83，使得存儲在蓄能器組件80中的靜壓能量用于或附加地用于在第二馬達7處提供恒定輸出轉(zhuǎn)矩。

控制單元19還適于控制至少一個蓄能器閥83，使得當或一旦離合裝置9將第一馬達4與輸出軸14在時間T4驅(qū)動地接合，存儲在蓄能器閥80中的靜壓能量被用于或附加地用于增加第一馬達4的輸出轉(zhuǎn)矩。為此，控制單元19典型地將蓄能器閥83切換至第一控制狀態(tài)83a，以增加第一馬達4中的靜壓壓力。