用于商用车动力系统电气化的变速系统技术方案

一种变速系统，选择性地耦合到布置于车辆上的内燃发动机的发动机曲轴，包含变速器、电动发电机、主离合器和控制器。所述变速器包含输入轴、主轴、输出轴和从所述输入轴偏移的副轴。所述副轴可驱动地连接到所述第一输入轴和所述主轴。所述电动发电机选择性地耦合到所述副轴。所述主离合器包含连接到所述发动机曲轴的驱动部分和耦合到所述变速器输入轴且适于将所述驱动部分以摩擦方式接合在打开与关闭位置之间的被驱动部分。所述控制器在第一操作模式下选择性地操作所述变速系统，包含在所述车辆正基于车辆操作情况而移动时对所述发动机进行卸料；且通过所述副轴将旋转能从所述输出轴引导进入所述电动发电机。

Variable speed system for electrification of commercial vehicle power system

A transmission system, selectively coupled to the crankshaft of an internal combustion engine arranged on a vehicle, including a transmission, an electric generator, a main clutch, and a controller. The transmission includes an input shaft, a main shaft, an output shaft and a countershaft offset from the input shaft. The auxiliary shaft can be driven to connect to the first input shaft and the main shaft. The electric generator is selectively coupled to the auxiliary shaft. The main clutch includes a driving part connected to the engine crankshaft and a drive part coupled to the transmission input shaft and is adapted to engage the driving part in a friction mode between the open and the closed positions. The controller selectively operates the transmission system under the first operating mode, including the unloading of the engine when the vehicle is moving based on the vehicle operation, and leads the rotation energy from the output shaft to the electric generator through the auxiliary axis.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于商用车动力系统电气化的变速系统相关申请的交叉引用本申请要求2015年11月4日提交的美国临时申请第62/250,722号的优先权。以上申请的公开内容以引入的方式并入本文中。
本公开大体上涉及变速系统和用于操作耦合到变速系统的副轴的电动发电机的相关方法。
技术介绍
车辆使用的自动式机械变速器(Automatedmechanicaltransmission，AMT)系统在领域中已知。如所熟知，AMT包含离合器和一系列档位。所述AMT自动地执行换档。AMT可提供于包含长途运输车辆和大型建筑车辆的许多车辆上。燃料经济性法规正驱使对于长途运输和职业性车辆两者中的更高燃料效率的需要。本文中提供的
技术介绍
描述是为了大体上呈现本公开的上下文。在此
技术介绍
部分中所描述的程度上，当前署名的专利技术人的工作以及在提交时不能作为现有技术的本说明书的各方面既不明确地也不隐含地被视为本公开的现有技术。
技术实现思路
一种变速系统，选择性地耦合到布置于车辆上的内燃发动机的发动机曲轴，包含变速器、电动发电机、主离合器和控制器。所述变速器包含输入轴、主轴、输出轴和从所述输入轴偏移的副轴。所述副轴可驱动地连接到所述第一输入轴和所述主轴。所述电动发电机选择性地耦合到所述副轴。所述主离合器包含连接到所述发动机曲轴的驱动部分和耦合到所述变速器输入轴且适于将所述驱动部分以摩擦方式接合在打开与关闭位置之间的被驱动部分。所述控制器在第一操作模式下选择性地操作所述变速系统，包含在所述车辆正基于车辆操作情况而移动时对所述发动机进行卸料；且通过所述副轴将旋转能从所述输出轴引导进入所述电动发电机。根据额外特征，所述主离合器在第一操作模式下处于打开位置。行星齿轮组可耦合于副轴与电动发电机之间。集成式电动机驱动器和转换器可电连接到电动发电机。所述电动发电机可为12伏特发电机、24伏特发电机和48伏特发电机中的一个。在其它特征中，集成式电动机驱动器和转换器包含三相逆变器。第一电池可电耦合到集成式电动机驱动器和转换器。所述第一电池可电耦合到车辆配件。所述车辆配件可包含冷却系统、空气压缩机和电功率转向装置中的至少一个。所述车辆操作情况包括来自全球定位系统、坡度传感器和车辆速度传感器中的至少一个的信号。根据其它特征，所述控制器在第二操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第二操作模式下所述主离合器处于关闭位置且所述变速器处于空档，所述电动发电机促进发动机启动。所述控制器可在第三操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第三操作模式下所述主离合器处于打开位置且所述变速器处于空档。所述控制器可在第四操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第四操作模式下所述主离合器处于关闭位置且所述变速器挂上档，所述电动发电机在所述车辆正在巡航时为电池充电。一种用于操作车辆中的自动式手动变速器系统的控制方法，所述车辆具有燃料经控制发动机，具有输入轴、输出轴和副轴的多速变速齿轮变速器和传动地插入于发动机与变速器的输入轴之间的主离合器。所述控制方法包含确定车辆操作情况。在所述车辆正基于车辆操作情况满足阈值而移动时，可使所述主离合器脱开接合且对所述发动机进行卸料。在对所述发动机进行卸料且所述车辆正在移动时，电动发电机可在第一操作模式下通过所述变速器的所述输出轴的旋转转矩耦合到所述变速器的副轴。根据其它特征，所述车辆操作情况包含所述车辆正沿着行进的坡度。所述车辆操作情况可进一步包括车速。所述车辆操作情况可由全球定位系统(GPS)提供。可在通过集成式电动机驱动器和转换器驱动所述电动发电机时为车辆电池充电。可在对所述发动机进行卸料时通过电池将电力供应到车辆的电功率转向系统。根据额外特征，可在第二操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第二操作模式下所述主离合器处于关闭位置且所述变速器处于空档，所述电动发电机促进发动机启动。可在第三操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第三操作模式下所述主离合器处于打开位置且所述变速器处于空档。可在第四操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第四操作模式下所述主离合器处于关闭位置且所述变速器挂上档，所述电动发电机在所述车辆正在巡航时为电池充电。根据本公开的另一实例的一种变速系统，选择性地耦合到布置于车辆上的内燃发动机的发动机曲轴，包含变速器、交流发电机、主离合器和控制器。所述变速器包含输入轴、主轴、输出轴和从所述输入轴偏移的副轴。所述副轴可驱动地连接到所述第一输入轴和所述主轴。所述交流发电机选择性地耦合到所述副轴。所述主离合器包含连接到所述发动机曲轴的驱动部分和耦合到所述变速器输入轴且适于将所述驱动部分以摩擦方式接合在打开与关闭位置之间的被驱动部分。所述控制器在第一操作模式下选择性地操作所述变速系统，包含在所述车辆正基于车辆操作情况而移动时对所述发动机进行卸料；且通过所述副轴将旋转能从所述输出轴引导进入所述交流发电机。附图说明根据详细描述和附图，将更完全理解本公开，在附图中：图1为根据本公开的一个实例的耦合到发动机的自动式机械变速系统的示意图，所述变速系统具有耦合到副轴的电动发电机；图2为图1的且在第一操作模式下展示的自动式机械变速系统的示意性说明；图3为图1的且在第二操作模式下展示的自动式机械变速系统的示意性说明；图4为图1的且在第三操作模式下展示的自动式机械变速系统的示意性说明；以及图5为图1的且在第四操作模式下展示的自动式机械变速系统的示意性说明。具体实施方式如从以下论述将了解，本公开替代来自传统“前端配件驱动器”(frontendaccessorydrive，FEAD)的车辆电力系统，所述驱动器驱动配件组件，例如电力充电系统(交流发电机)和驱动HVAC空调的压缩机。替代地，根据本公开的车辆电力系统由变速器副轴驱动。此配置在发动机关闭时实现滑行的新操作模式(发动机关闭滑行或EOC)，同时在发动机停止(经卸料)且车辆仍正移动时通过由车轮驱动充电系统而仍然提供电功率。最初参考图1，AMT系统根据本公开的一个实例构建且被称为编号10。AMT系统10选择性地耦合到燃料经控制发动机12(例如，柴油发动机等)、多速变速齿轮变速器14和传动地插入于发动机12与变速器14的输入轴18之间的主离合器16。变速器14可属于复合类型，包括与分离器串联连接的主变速器部分和/或区域类型辅助部分。尤其如所使用，重型车辆的这种类型的变速器通常具有9、10、12、13、16或18个前进速度。变速器输出轴20从变速器14向外延伸且通常借助于传动轴24与车辆驱动轮轴22传动地连接。主离合器16包含连接到发动机曲轴/飞轮26的驱动部分16A和耦合到变速器输入轴18且适于以摩擦方式接合驱动部分16A的被驱动部分16B。提供电子控制单元(electroniccontrolunit，ECU)28以用于接收输入信号30且用于根据预定逻辑规则处理所述输入信号以将命令输出信号32发出到变速系统10。系统10还可包含用于感测发动机12的转速且提供指示其的输出信号(ES)的转速传感器34、用于感测输入轴16的转速且提供指示其的输出信号(IS)的转速传感器36和用于感测输出轴20的速度且提供指示其的输出信号(OS)的转速传感器38。主离合器16可响应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变速系统，选择性地耦合到布置于车辆上的内燃发动机的发动机曲轴，所述变速系统包括：变速器，具有输入轴、主轴、输出轴和从所述输入轴偏移的副轴，所述副轴可驱动地连接到所述第一输入轴和所述主轴；电动发电机，选择性地耦合到所述副轴；主离合器，包含连接到所述发动机曲轴的驱动部分和耦合到所述变速器输入轴且适于将所述驱动部分以摩擦方式接合在打开与关闭位置之间的被驱动部分；以及控制器，在第一操作模式下选择性地操作所述变速系统，包含在所述车辆正基于车辆操作情况而移动时对所述发动机进行卸料；且通过所述副轴将旋转能从所述输出轴引导进入所述电动发电机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.04 US 62/250,7221.一种变速系统，选择性地耦合到布置于车辆上的内燃发动机的发动机曲轴，所述变速系统包括：变速器，具有输入轴、主轴、输出轴和从所述输入轴偏移的副轴，所述副轴可驱动地连接到所述第一输入轴和所述主轴；电动发电机，选择性地耦合到所述副轴；主离合器，包含连接到所述发动机曲轴的驱动部分和耦合到所述变速器输入轴且适于将所述驱动部分以摩擦方式接合在打开与关闭位置之间的被驱动部分；以及控制器，在第一操作模式下选择性地操作所述变速系统，包含在所述车辆正基于车辆操作情况而移动时对所述发动机进行卸料；且通过所述副轴将旋转能从所述输出轴引导进入所述电动发电机。2.根据权利要求1所述的变速系统，其中所述主离合器在所述第一操作模式下处于所述打开位置。3.根据权利要求1所述的变速系统，进一步包括耦合于所述副轴与所述电动发电机之间的行星齿轮组。4.根据权利要求3所述的变速系统，进一步包括电连接到所述电动发电机的集成式电动机驱动器和转换器。5.根据权利要求4所述的变速系统，其中所述电动发电机为12伏特、24伏特和48伏特电动机中的一个。6.根据权利要求4所述的变速系统，其中所述集成式电动机驱动器和转换器包含三相逆变器。7.根据权利要求6所述的变速系统，进一步包括电耦合到所述集成式电动机驱动器和转换器的第一电池，所述第一电池电耦合到车辆配件。8.根据权利要求7所述的变速系统，其中所述车辆配件包括冷却系统、空气压缩机和电功率转向系统中的至少一个。9.根据权利要求1所述的变速系统，其中所述车辆操作情况包括来自全球定位系统、坡度传感器和车辆速度传感器中的至少一个的信号。10.根据权利要求1所述的变速系统，其中所述控制器在第二操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第二操作模式下所述主离合器处于关闭位置且所述变速器处于空档，所述电动发电机促进发动机启动。11.根据权利要求10所述的变速系统，其中所述控制器在第三操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第三操作模式下所述主离合器处于打开位置且所述变速器处于空档。12.根据权利要求11所述的变速系统，其中所述控制器在第四操作模式下选择性地且替代地操作所述变速系统，在所述第四操作模式下所述主离合器处于关闭位置且所述变速器挂上档，所述电动发电机在所述车辆正在巡航时为电池充电。13.一种用于操作车...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·J·斯托尔兹，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国,US