带有机械倒退系统的混合动力车辆变速器技术方案

提供了一种变速器系统，该变速器系统包括机械倒退组件，该机械倒退组件被设计成将倒退齿轮组选择性地机械联接到电机的输出轴和第一主轴。在机械倒退组件中，联接装置可以自动切换，以在混合动力模式、全电动车辆(EV)模式和全内燃发动机(ICE)模式中的任何一种的倒退驱动构造中，将倒退齿轮组附接到第一主轴。将倒退齿轮组附接到第一主轴。将倒退齿轮组附接到第一主轴。

【技术实现步骤摘要】
带有机械倒退系统的混合动力车辆变速器


[0001]本文描述总体上涉及在混合动力车辆变速器中的机械倒退组件和其操作方法。

技术介绍

[0002]混合动力电动车辆和全电动车辆先前已经使用这样的马达，马达设计成在相反方向上旋转以提供前进驱动和电动倒退功能。使用电动倒退可以允许车辆变速器实现紧凑的布置，并且放弃因在变速器中使用倒退齿轮装置布置而导致的额外复杂性。然而，当牵引电池具有低充电状态(SOC)时，电动倒退可能变得无法操作。
[0003]Liang等人的US 2011/0263379 A1公开了一种试图在动力分流变速器中使用机械倒退的混合动力车辆动力系。动力分流变速器使用行星齿轮组，该行星齿轮组使得动力系能够在负向和正向动力分流模式两者中运行。在Liang的动力系中，机械倒退布置联接到附接于发动机的副轴(countershaft)。机械倒退布置因此依赖于发动机动力来操作。
[0004]专利技术人已经认识到Liang的机械倒退布置的若干缺点。例如，Liang的变速器提供有限的倒退驱动选项，因为机械倒退驱动只使用发动机动力来实现。此外，当与具有离散操作齿轮的自动变速器相比时，促进动力分流功能的行星齿轮组是空间低效的。此外，动力系中的动力分流布置的复杂性可能增加动力系部件劣化的可能性。

技术实现思路

[0005]为了解决上述缺点中的至少一些，提供了一种变速器系统。在一个示例中，该变速器系统包括带有倒退齿轮组的机械倒退组件。倒退齿轮组包括至少第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮在第一主轴上，第二齿轮扭转联接到电机的输出轴和主轴。机械倒退组件还包括联接装置，诸如齿式离合器、切换套筒和/或同步器。此外，联接装置构造成，在倒退驱动构造中，将倒退齿轮组机械地附接到第一主轴。以这种方式，紧凑倒退布置可以高效地结合到变速器中，靠近电机，以简化变速器的制造和维护。
[0006]在进一步的示例中，倒退驱动构造可以在全电动车辆模式、全内燃发动机模式或混合动力模式中的任何一种模式中实施。以这种方式，变速器系统可以在变速器的不同操作模式中有效地利用机械倒退组件，由此扩大倒退驱动操作的窗口，并且可能避免复杂的控制策略，这些策略可能涉及将系统切换到全电动模式以允许变速器过渡到电动倒退模式中。
[0007]在又一个示例中，变速器系统可以包括联接到与联接装置并联的变速器的副轴的驻车锁定组件。此外，驻车锁定组件布置在变速器远离内燃发动机的一端处。以这种方式，驻车锁定组件可以高效地集成到变速器中，以防止车辆在驻车时意外移动，而没有对变速器的整体包装尺寸产生重大影响，如果期望的话。
[0008]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详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定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所附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
[0009]图1是在混合动力车辆中带有机械倒退组件的变速器系统的第一示例的示意图。
[0010]图2A
‑
2B示出了带有机械倒退组件的变速器系统的第二和第三示例。
[0011]图3
‑
5C示出了用于图1中描绘的变速器系统的不同操作模式和传动比选择的动力路径。
[0012]图6示出了在变速器中的机械倒退切换策略的流程图。
[0013]图7示出了用于机械切换到倒退中的用例变速器控制策略的时序图。
具体实施方式
[0014]下文描述涉及用于具有机械倒退布置的混合动力车辆变速器的系统和方法。变速器可以包括内燃发动机和电机，设计成以混合动力模式、全电动模式和全内燃发动机(ICE)模式运行。变速器还包括机械倒退组件，在系统以全电动模式、全内燃发动机模式和混合动力模式中的每一种模式运行时，该组件可以接合。因此，当与仅依赖于电动倒退并且当牵引电池具有相对较低的充电状态(SOC)时可能容易出现无法操作的情况的系统相比时，该系统的机械倒退布置的可靠性可以提高。为了实现这种高适应性的机械倒退功能，倒退组件可以包含空转地安装于主轴上的驱动齿轮、空转齿轮以及在电动马达的空转轴上的齿轮。倒退组件可进一步包括这样的联接装置，该联接装置将倒退齿轮系选择性地联接到主轴。以这种方式，该系统可以在全电动、全内燃发动机和混合动力的任何一种操作模式中进入到机械倒退。
[0015]图1示出了具有混合动力传动系和带有机械倒退组件的变速器的车辆的示意图。图2A
‑
2B描绘了机械倒退组件的替代构造。图3
‑
5C说明了在不同的操作模式和齿轮选择下经过图1的示例传动系的动力路径，其中图5A
‑
5C具体描绘了变速器在三种不同的倒退模式中的操作：分别是全内燃发动机倒退模式；混合动力倒退模式；以及全电动倒退。图6说明了一种用于在倒退模式中操作车辆的方法。图7是说明机械倒退切换事件的用例时序图。
[0016]图1示出了具有传动系102的车辆100的示意性描绘，该传动系具有变速器104。在不同的实施例中，车辆可以采取各种形式，诸如轻型、中型或重型车辆。为了产生动力，传动系102可以包括电机106(例如，电动马达
‑
发电机)和内燃发动机(ICE)108(例如，火花和/或压缩点火发动机)。在某些情况下，电机106可包括常规部件，诸如转子、定子、壳体等，用于在再生模式期间产生机械动力以及电动力。此外，内燃发动机108可包括常规部件，比如汽缸、活塞、阀、燃料递送系统、进气系统、排气系统等。因此，车辆100可以是混合动力车辆。然而，在其他示例中，该车辆可以是全电动车辆(EV)，其中省略了ICE并且用第二台电机替换了这个ICE。
[0017]变速器104可构造成在驱动轮112、114和电机106和/或ICE 108之间传输扭矩。因此，变速器104可以联接到差速器110，差速器110借助于桥轴116、118分别对车轮112、114提供扭矩。差速器110可以包括外壳111，该外壳容纳齿轮布置，诸如小齿轮、星型齿轮(spider gears)等，以实现上述的扭矩传输。详细地说，差速器110可以是开放式差速器、电子锁定差速器、电子限滑差速器、扭矩矢量双离合器等中的任何一种。
[0018]ICE 108可具有输出轴120，该输出轴可以旋转地联接到飞轮122。此外，轴123将飞轮122联接到变速器104中的双离合器组件124。因此，飞轮122用作为ICE的接口。此外，双离合器组件124将飞轮122选择性地旋转地联接到第一主轴130和第二主轴132。
[0019]双离合器组件124可以包括第一离合器机构126和第二离合器机构128，它们可以是湿式或干式摩擦离合器。第一离合器机构126可以包括可接合的多个摩擦片以将扭矩从飞轮122传输到第一主轴130。因此，当第一离合器机构接合时，飞轮将扭矩传输到第一主轴。同样，第二离合器机构128可以包括可接合的摩擦片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变速器系统，其特征在于，所述变速器系统包括：机械倒退组件，所述机械倒退组件包括倒退齿轮组，所述倒退齿轮组包括至少第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮在第一主轴上，所述第二齿轮扭转联接到电机的输出轴和所述第一主轴；其中，所述机械倒退组件包括联接装置；以及其中，所述联接装置设计成：在倒退驱动构造中，将所述倒退齿轮组机械地附接到所述第一主轴。2.根据权利要求1所述的变速器系统，其特征在于，所述联接装置设计成：在前进驱动构造中，经由一对前进驱动齿轮将所述输出轴和所述第一主轴旋转地联接，并且在空挡构造中，将所述输出轴和副轴旋转地联接。3.根据权利要求2所述的变速器系统，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器包括指令，在执行所述指令时，使控制器：使所述联接装置从空挡构造或所述前进驱动构造自动地切换到所述倒退驱动构造中。4.根据权利要求3所述的变速器系统，其特征在于，所述联接装置在全电动车辆(EV)模式、全内燃发动机(ICE)模式和混合动力模式中的任何一种模式中自动切换到所述倒退驱动构造中。5.根据权利要求1所述的变速器系统，其特征在于，所述联接装置包括安装在所述第一主轴上的同步器。6.根据权利要求1所述的变速器系统，其特征在于，还包括双离合器，所述双离合器联接到发动机飞轮，并且将所述发动机飞轮选择性地旋转联接到所述第一主轴和第二主轴。7.根据权利要求1所述的变速器系统，其特征在于，所述机械倒退组件包括在所述第一主轴上的驱动齿轮、空转齿轮和彼此按序啮合的从动齿轮。8.根据权利要求1所述的变速器系统，其特征在于，还包括驻车锁定组件，所述驻车锁定组件联接到布置成与所述联接装置并联的副轴。9.根据权利要求1所述的变速器系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：达纳格拉齐亚诺有限责任公司，
类型：发明
国别省市：