[发明专利]串联式混合动力变速器和用于串联式混合动力变速器的换档方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种串联式混合动力变速器以及用于串联式混合动力变速器的换档方法。

背景技术

典型的卡车变速器具有六至十二个传动比，且使用惰齿轮以在单个倒档中驱动卡车。卡车发动机通常在大约2100rpm的速度下运行。

串联式混合动力变速器将发动机连接到发电机，该发电机又将动力提供给电动马达，该电动马达可驱动变速器的轴。未被马达使用的动力可储存在诸如电池的储存装置中。变速器通常也布置为允许再生制动。

在典型的串联式混合动力变速器中，单个马达驱动具有多个驱动齿轮的轴，所述多个驱动齿轮以可旋转但不可轴向移动的方式安装在轴上且被离合器单独地接合，该离合器以不可旋转但可轴向移动的方式安装在轴上。为了在档位之间转换，与一个驱动齿轮接合的离合器必须首先分离，然后，用于接合较高或较低的驱动齿轮的离合器可以接合，这中断了换档期间的转矩传递。当施加增加的载荷时，例如当从沿平坦路面行驶改变到上坡行驶时，这可能是特别不利的，且需要向较低档位降档。另外，降档将通常导致车辆速度的损失。

期望提供一种提供了多速倒档的变速器。希望这样的变速器具有最小的复杂性。还希望减少、最小化或消除换档期间的转矩中断。

发明内容

根据本发明的一方面，串联式混合动力变速器包括：第一马达装置，该第一马达装置用于驱动第一轴；第二马达装置，该第二马达装置用于驱动第二轴；第一驱动齿轮，该第一驱动齿轮以可旋转但不可轴向移动的方式安装在第一轴上；第二驱动齿轮，该第二驱动齿轮以可旋转但不可轴向移动的方式安装在第二轴上；第一离合器，该第一离合器以不可旋转但可轴向移动的方式安装在第一轴上，第一离合器能够移动到第一离合器与第一驱动齿轮接合的第一位置，以使第一驱动齿轮与第一轴一起旋转，并且第一离合器能够移动到第一离合器与第一驱动齿轮分离的第二位置；第二离合器，该第二离合器以不可旋转但可轴向移动的方式安装在第二轴上，第二离合器能够移动到第二离合器与第二驱动齿轮接合的第一位置，以使第二驱动齿轮与第二轴一起旋转，并且第二离合器能够移动到第二离合器与第二驱动齿轮分离的第二位置；输出轴，该输出轴包括第一从动齿轮和第二从动齿轮，该第一从动齿轮以不可旋转方式安装在输出轴上且与第一驱动齿轮接合，该第二从动齿轮以不可旋转方式安装在输出轴上且与第二驱动齿轮接合；以及控制器，该控制器用于控制第一离合器和第二离合器从第一构造到第二构造的移动，同时也控制分别由第一马达装置和第二马达装置向第一轴和第二轴施加转矩，在所述第一构造中，第一离合器与第一驱动齿轮接合且第二离合器与第二驱动齿轮接合，而在所述第二构造中，第一离合器从第一驱动齿轮分离且第二离合器与第二驱动齿轮接合。

根据本发明的另一个方面，提供了串联式混合动力变速器中的换档方法，该串联式混合动力变速器包括：第一马达装置，该第一马达装置用于驱动第一轴；第二马达装置，该第二马达装置用于驱动第二轴；第一驱动齿轮，该第一驱动齿轮以可旋转但不可轴向移动的方式安装在第一轴上；第二驱动齿轮，该第二驱动齿轮以可旋转但不可轴向移动的方式安装在第二轴上；第一离合器，该第一离合器以不可旋转但可轴向移动的方式安装在第一轴上，第一离合器能够移动到第一离合器与第一驱动齿轮接合的第一位置，以使第一驱动齿轮与第一轴一起旋转，并且第一离合器能够移动到第一离合器与第一驱动齿轮分离的第二位置；第二离合器，该第二离合器以不可旋转但可轴向移动的方式安装在第二轴上，第二离合器能够移动到第二离合器与第二驱动齿轮接合的第一位置，以使第二驱动齿轮与第二轴一起旋转，并且第二离合器能够移动到第二离合器与第二驱动齿轮分离的第二位置；和输出轴，该输出轴包括第一从动齿轮和第二从动齿轮，该第一从动齿轮以不可旋转方式安装在输出轴上且与第一驱动齿轮接合，该第二从动齿轮以不可旋转方式安装在输出轴上且与第二驱动齿轮接合。所述方法包括：控制分别由第一马达装置和第二马达装置向第一轴和第二轴施加转矩；以及，控制第一离合器和第二离合器从第一构造到第二构造的移动，同时也控制分别由第一马达装置和第二马达装置向第一轴和第二轴施加转矩，在所述第一构造中，第一离合器与第一驱动齿轮接合且第二离合器与第二驱动齿轮接合，而在所述第二构造中，第一离合器从第一驱动齿轮分离且第二离合器与第二驱动齿轮接合。

附图说明

通过结合附图阅读如下的详细描述，将能很好地理解本发明的特征和优点，在这些附图中，相同的附图标记指示相同的元件，其中：