用于切换变速器的系统和方法技术方案

描述了一种用于切换变速器的方法和系统，变速器包括一个或多个没有离合器板的机械离合器。在一个示例中，电机的扭矩输出响应于切换变速器的请求进行调节，以便可以减少将机械离合器保持在接合位置的力。离合器保持在接合位置的力。离合器保持在接合位置的力。

【技术实现步骤摘要】
用于切换变速器的系统和方法
相关申请
[0001]本申请要求于2021年9月29日提交的标题为“切换变速器的系统和方法”的第63/261,824号美国临时申请的优先权。为了所有目的，通过引用将上面列出的申请的全部内容并入本文。


[0002]本公开涉及一种用于切换车辆的变速器的系统和方法。车辆可以包括用于在变速器档位之间切换的机械离合器。

技术介绍

[0003]车辆可以包括变速器，该变速器包括一个或多个机械地操作的离合器，用于在变速器档位之间切换。机械离合器可以构造成允许机械离合器的一部分与变速器的轴一起旋转的同步器或弧形联接器。机械离合器还可以包括允许机械离合器与自由旋转的变速器齿轮的特征部接合的齿或突起，使得变速器齿轮可以锁定以随变速器轴旋转。当离合器传递扭矩时，可通过作用在机械离合器上的力将机械离合器保持在接合状态(例如，将齿轮锁定到变速器轴)。作用在离合器上以保持离合器接合的力可能与离合器的几何形状和经过离合器传递的力有关。然而，保持变速器离合器与齿轮接合的力可能如此巨大，以至于它们可能会阻止致动器解锁离合器以促进变速器的切换。因此，可能期望提供一种减少作用在离合器上的力的方法，以便在请求档位切换时保持离合器接合。

技术实现思路

[0004]本文的专利技术人已经认识到上述问题并且已经开发了一种用于切换变速器的方法，该方法包括：经由控制器响应于驾驶者的需求在不切换变速器档位的同时调节电机的扭矩；以及经由控制器响应于档位切换请求调节电机的扭矩，该扭矩根据扭矩映射进行调节，该扭矩映射响应于档位切换请求而减少用作保持离合器与档位接合的力。
[0005]通过将电机的扭矩调节为车辆速度、变速器温度和变速器制动效果的函数的扭矩，能够提供减少保持离合器呈接合状态的力的技术结果，使得变速器可以从第一档位切换到第二档位。在一个示例中，可以响应于升档映射和降档映射来调节电机的扭矩，升档映射和降档映射是车辆速度、变速器温度和变速器制动效果的函数。
[0006]本说明书可以提供若干优点。特别地，本文所述的系统和方法可允许较小的致动器调节离合器的位置以切换档位。较小的致动器可以减少系统成本、包装尺寸和系统重量。此外，本方法可适用于升档和降档。
[0007]应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0008]附图作为说明书的一部分并入本文中。本文描述的附图示出了当前公开的主题的实施例，并且说明了本公开的所选原理和教导。然而，附图未示出当前公开的主题的所有可以能的实施例，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
[0009]图1是示例的车辆传动系的示意图，该传动系包括电机和变速器。
[0010]图2是示例的变速器的示意图。
[0011]图3示出了作为车辆速度和变速器温度的函数的电机扭矩的示例映射。
[0012]图4示出了根据图5的方法的示例的变速器档位切换顺序；以及
[0013]图5示出了用于在变速器档位切换期间控制变速器和电机的方法的流程图。
具体实施方式
[0014]下文描述涉及用于操作直接联接到电机的变速器的系统和方法。变速器和电机可以是用于如图1所示的车辆的推进系统的一部分。变速器可包括如图2所示的齿轮和机械离合器。电机可以在请求的变速器档位切换期间根据如图3所示的映射在扭矩控制模式中运行。变速器和电机可以根据图5的方法如图4所示的顺序操作。图5示出了一种用于操作电机和包括机械离合器的变速器的方法。
[0015]图1示出了包括在车辆10中的示例车辆传动系199。车辆10包括前侧110和后侧111。车辆10包括前轮102和后轮103。车辆10包括推进源12，其可以选择性地对后桥190提供推进力。在其它示例中，推进源可以对前轮102提供推进力。推进源12可以是电机(例如，马达/发电机)。推进源12示出为机械联接到变速器19。图2示出了变速器19的详细视图。在该示例中，推进源12和变速器结合到后桥190中。然而，应当理解的是，电机和变速器可以驱动前轮102或者前轮102和后轮103。
[0016]电能储存装置16(例如，牵引电池或电容器)可将电力提供到推进源12和从该推进源12接收电力。逆变器14可以将来自电能储存装置16的直流电(DC)转换成交流电(AC)。AC可以从逆变器14供应到推进源12。替代地，逆变器14可以将来自推进源12的AC转换成供应到电能储存装置16的DC。
[0017]在该示例中，控制器15构造成命令电机12在速度控制模式中提供请求的速度，或者在扭矩控制模式中提供请求的扭矩。在扭矩控制模式中，电机12的扭矩输出遵循请求的扭矩，同时电机12的速度允许变化。在速度控制模式中，电机12的速度遵循请求的速度，并且电机12的扭矩允许变化。如图2所示，控制器15也可以经由致动器来切换变速器19的档位。控制器15也可以从驾驶者需求踏板位置传感器108接收驾驶者需求踏板100的位置。驾驶者需求踏板100和驾驶者需求踏板位置传感器108可以对由人类驾驶者109引起的运动作出反应。控制器15可以接收来自传感器199的数据。传感器199可以包括但不限于车辆速度传感器、变速器温度传感器、变速器输入轴速度传感器、变速器输出轴速度传感器和环境温度传感器。控制器15包括用于执行指令的处理器15a、只读存储器15b、以及随机存取存储器15c。控制器15可以与逆变器14通信，经由控制器区域网络17来请求特定的电机扭矩或速度。在该示例中，示出了单个控制器15，但是在其它示例中，若干个控制器可以在分布式系统中一起操作以执行本文所述的方法。
[0018]后桥190可以包括两个半轴，包括第一半轴或右半轴190a和第二半轴或左半轴
190b。后桥190可以是包括差速器齿轮组191的集成式车桥。当车辆10在道路上行驶和拐弯时，差速器齿轮组191可以打开，使得右后轮103a可以以与左后轮103b不同的速度旋转。车辆10的空间定向经由坐标轴线175来表示。
[0019]现在转到图2，示出了变速器19的一个示例的详细视图。在该示例中，电机12的输出轴201经由第一齿轮202和第二齿轮203联接到变速器19的输入轴204。第一齿轮202联接到电机输出轴201，并且第二齿轮203联接到变速器输入轴204。如图1所示，由电机12产生的扭矩可借助于连杆220和输出轴230传递到车辆的后轮103。输出轴230可以联接到差速器(未示出)。
[0020]第一机械离合器(例如，同步器)208可经由花键(未示出)联接到输入轴204，同时当第一机械离合器208没有与第三齿轮205或第四齿轮209接合时，第三齿轮205和第四齿轮209可围绕输入轴204自由旋转。第一切换机构206可由第一切换致动器20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于切换变速器的方法，包括：经由控制器响应于驾驶者的需求，在不切换变速器档位的同时调节电机的扭矩；以及经由控制器响应于档位切换请求调节所述电机的扭矩，所述扭矩根据第一扭矩映射进行调节，所述第一扭矩映射响应于所述档位切换请求而减少用作保持离合器与档位接合的力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一扭矩映射根据所述变速器的温度调节所述电机的扭矩。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一扭矩映射根据车辆速度调节所述电机的扭矩。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一扭矩映射根据变速器制动效果调节所述电机的扭矩。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于所述档位切换请求调节机械离合器的位置。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调节所述机械离合器的位置，以释放第一档位并且接合第二档位。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机的输出轴经由齿轮联接到所述变速器的输入轴，而没有用到离合器；所述方法还包括经由所述控制器响应于第二扭矩映射调节所述电机的扭矩，所述第二扭矩映射减少响应于降档请求用作保持所述离合器与第二档位接合的力；所述第一扭矩映射中的数值和所述第二扭矩映射中的数值根据变速器温度和/或车辆速度而变化；和/或所述第一扭矩映射中的数值和所述第二扭矩映射中的数值随着包括所述变速器在内的车辆的行驶距离的增加而减少所述电机的扭矩。8.一种推进系统，包括：电机；变速器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：德纳重型车辆系统集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：