本发明专利技术公开了一种变速箱，其包括：输入轴(8)和输出轴(20)；被连接到输入轴(8)的第一行星齿轮系(10)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第二行星齿轮系(12)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第一电机(14)；被连接到第二行星齿轮系(12)的第二电机(16)；被设置在第一行星齿轮系(10)与输出轴(20)之间的第一齿轮对(60)；以及被设置在第二行星齿轮系(12)与输出轴(20)之间的第二齿轮对(66)；在第一行星齿轮系(10)处的第一行星齿轮架(50)被连接到在第二行星齿轮系(12)处的第二太阳齿轮(32)；在第一行星齿轮系(10)处的第一太阳齿轮(26)被连接到第一主轴(34)；以及在第二行星齿轮系(12)处的第二行星齿轮架(51)被连接到第二主轴(36)。本发明专利技术还涉及一种包括这样的变速箱(2)的车辆(1)，以及一种控制这样的变速箱(2)的方法。本发明专利技术还涉及一种控制变速箱的计算机程序(P)，以及一种包括用于电子控制单元(48)或另一台计算机(53)的程序代码的计算机程序制品，以便实施根据本发明专利技术的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的变速箱。本专利技术还涉及一种根据权利要求12的前序部分的包括所述变速箱的车辆、一种根据权利要求13的前序部分的控制所述变速箱的方法、一种根据权利要求16的前序部分的控制所述变速箱的计算机程序、以及一种根据权利要求17的前序部分的包括程序代码的计算机程序制品。
技术介绍
混合式车辆能够由主要发动机和次要发动机驱动，所述主要发动机可以为燃式发动机，所述次要发动机可以为电机。电机配备有用于存储电能的至少一个能量存储器，诸如电化学能量存储器，和调节设备，以便调节电能在能量存储器与电机之间的流动。取决于车辆的操作状态，电机能够以这样的方式在作为发动机工作与作为发电机工作之间变换。当车辆被制动时，电机产生电能，所述电能被存储在能量存储器中。这通常被成为“制动能量回收”，并且其使得被制动的车辆利用到电机和燃式发动机的协助。被存储的电能此后被用于车辆的操作。行星齿轮系通常包括以允许相对于彼此旋转的方式设置的三个部件。这些部件为太阳齿轮、行星齿轮架和齿圈。知晓太阳齿轮和齿圈上的齿数允许在操作期间确定三个部件的相对转速。行星齿轮系的各部件中的一个可以被连接到燃式发动机的输出轴。行星齿轮系的这个部件从而以等于燃式发动机的输出轴转速的转速旋转。行星齿轮系的第二部件可以被连接到变速箱的输入轴。行星齿轮系的这个部件从而以与变速箱的输入轴相同的转速旋转。行星齿轮系的第三部件被连接到电机的转子，以便实现混合式操作。行星齿轮系的这个部件从而以与电机的转子相同的转速旋转，如果它们被直接地连接到彼此。替代地，电机可以通过具有变速比的变速器连接到行星齿轮系的第三部件。在这种情况下，电机和行星齿轮系的第三部件可以以不同的转速旋转。由电机产生的转速和转矩中的至少一个可以以无级递增的方式调节。在操作期间，当变速箱的输入轴被赋予期望的转速和转矩中的至少一个时，控制单元在知晓燃式发动机的转速的情况下计算驱动第三部件所必需的转速，以便为变速箱的输入轴赋予期望的转速。控制单元启动电机，从而使得所述电机将被计算出的转速赋予第三部件，并且从而将期望的转速赋予变速箱的输入轴。通过使用行星齿轮系将燃式发动机的输出轴、电机的转子以及变速箱的输入轴连接到一起，常规离合器机构能够得以避免。在车辆加速期间，增加的转矩将从燃式发动机和电机被供应到变速箱并且进而被供应到车辆的驱动轮。由于燃式发动机和电机两者被连接到行星齿轮系，因此能够由燃式发动机和电机供应的最大可能转矩将会由这些驱动单元中的任意一个限制，所述最大可能转矩中的最大转矩小于第二驱动单元的最大转矩，在此已将各驱动单元之间的传动比考虑在内。在电机的最大转矩小于燃式发动机的最大转矩的情况下，在此已将电机与燃式发动机之间的传动比考虑在内，电机将不能向行星齿轮系产生足够大的反作用转矩，并且这导致燃式发动机不能将其最高转矩传递到变速箱并且继而传递到车辆的驱动轮。能够被传递到变速箱的最高转矩以这样的方式由电机的动力限制。这也通过被称为“行星公式”的公式而明确。存在与使用将变速箱的输入轴与燃式发动机脱离连接的常规离合器同时在变速箱中进行换档过程相关联的缺点，诸如对离合器的离合器片的加热，这导致离合器片的磨损以及燃料消耗的增加。此外，常规离合器机构相对笨重且昂贵。同时，其在车辆中占用相对较大空间。文献EP-B1-1126987揭示了一种具有双行星齿轮系的变速箱。每个行星齿轮系的太阳齿轮被连接到电机，以及行星齿轮系的齿圈被连接到彼此。每个行星齿轮系的行星齿轮架以这样的方式被连接到多个齿轮对，使得获得无限多的档位。另一篇文献，EP-B1-1280677，也揭示了行星齿轮系能够如何通过被设置在燃式发动机的输出轴处的档位桥接。文献US-A1-20050227803揭示了一种具有两个电机的车辆变速器，所述两个电机中的每一个在两个行星齿轮系中的一个中被连接到太阳齿轮。各行星齿轮系具有公共行星齿轮架，所述公共行星齿轮架被连接到变速器的输入轴。文献W02008/046185-A1揭示了一种具有两个行星齿轮系的混合式变速器，由此电机被连接到各行星齿轮系中的一个，以及双离合器与第二行星齿轮系互相作用。两个行星齿轮系还通过嵌齿轮变速器与彼此互相作用。
技术实现思路
尽管本领域中的已知解决方案可用，但仍然需要开发一种在不中断转矩的情况下换档的变速箱，所述变速箱体现出一种制动能量回收装置、具有紧凑设计、具有较高可靠性和较高可信性、体现出较低重量、并且在特定操作状态下相对于电力供应自给自足。用于在车辆中的驱动装置的可用空间通常是受限的。如果驱动装置包括数个部件，诸如燃式发动机、电机、变速箱和行星齿轮系，则设计必须紧凑。如果将要包括其它部件，诸如制动能量回收装置，则要实施更严格的要求，作为驱动装置一部分的部件要具有紧凑设计。与此同时，作为驱动装置一部分的部件必须被设计为具有能够吸收必要的力和转矩的尺寸。在特定类型的车辆、具体是货车和公共汽车中需要多个档位。在这种情况下，作为变速箱一部分的部件的数量增加，以及变速箱的尺寸也必须被设定为使得所述变速箱能够吸收在这样的重型车辆中产生的较大的力和转矩。这导致变速箱的尺寸和重量增加。对于作为驱动装置一部分的部件也需要较高可靠性和较高可信性。磨损在变速箱包含片状离合器的情况下产生，所述磨损影响变速箱的可靠性和使用寿命。动能在制动能量回收期间被转换成电能，所述电能被存储在能量存储器、诸如蓄能器中。影响能量存储器的使用寿命的一个因素是能量存储器向电机供应电流并且从所述电机接收电流的循环的数量。循环的数量越大，能量存储器的使用寿命将会越短。本专利技术的目的是提供一种在不中断转矩的情况下换档的变速箱。本专利技术的另一个目的是提供一种具有制动能量回收装置的变速箱。本专利技术的另一个目的是提供一种具有紧凑设计的变速箱。本专利技术的另一个目的是提供一种具有较高可靠性和较高可信性的变速箱。本专利技术的另一个目的是提供一种用于车辆的变速箱，所述变速箱体现出较低重量。本专利技术的另一个目的是提供一种用于车辆的变速箱，所述变速箱能够被直接地连接到在变速箱处的输出轴。本专利技术的另一个目的是提供一种变速箱，所述变速箱在特定操作状态下相对于电力自给自足。本专利技术的另一个目的是提供一种具有制动能量回收装置的变速箱，所述变速箱增加被连接到制动能量回收装置的能量存储器的使用寿命。本专利技术的另一个目的是提供一种用于控制变速箱的新颖且有利的计算机程序。本专利技术的另一个目的是提供一种混合式推进线中的变速箱，所述变速箱能够在不受燃式发动机的影响的情况下被控制。这些目的利用在
中指定的变速箱实现，所述变速箱的特征在于，包括在权利要求1的特征部分中指定的鲜明特征。这些目的利用在
中指定的车辆实现，所述车辆的特征在于，包括在权利要求12的特征部分中指定的鲜明特征。这些目的利用在
中指定的用于控制变速箱的方法实现，所述方法的特征在于，包括在权利要求13的特征部分中指定的鲜明特征。这些目的利用在
中指定的用于控制变速箱的计算机程序实现，所述计算机程序的特征在于，包括在权利要求16的特征部分中指定的鲜明特征。这些目的还利用在
中指定的用于控制变速箱的计算机程序制品实现，所述计算机程序制品的特征在于，包括在权利要求17本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变速箱，其包括：输入轴(8)和输出轴(20)；被连接到输入轴(8)的第一行星齿轮系(10)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第二行星齿轮系(12)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第一电机(14)；被连接到第二行星齿轮系(12)的第二电机(16)；被设置在第一行星齿轮系(10)与输出轴(20)之间的第一齿轮对(60)；以及被设置在第二行星齿轮系(12)与输出轴(20)之间的第二齿轮对(66)；其特征在于，在第一行星齿轮系(10)处的第一行星齿轮架(50)被连接到在第二行星齿轮系(12)处的第二太阳齿轮(32)；在第一行星齿轮系(10)处的第一太阳齿轮(26)被连接到第一主轴(34)；以及在第二行星齿轮系(12)处的第二行星齿轮架(51)被连接到第二主轴(36)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·林德斯特伦，M·比约克曼，N·彼得松，M·贝里奎斯特，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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