专利名称：用于车辆的电力推进系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的电力推进系统，所述电力推进系统包括第一和第二电动机；具有至少三个前进齿轮的变速箱；和被设置成用于控制第一和第二电动机以及控制变速箱的齿轮啮合的控制装置。
背景技术：
从DE-A-10111137得知一种上述类型的用于车辆的电力推进系统
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车辆的电力推进系统，所述电力推进系统具有更多的前进齿轮，并能在一个齿轮始终啮合的状态从一个齿轮转换为另一个齿轮，从而不会中断扭矩的传输。根据本发明，通过上述类型的电力推进系统完全实现该目的和其他目的，其中，变速箱包括与奇数齿轮关联且与第一电动机永久扭转连接的第一主轴和与偶数齿轮关联且与第二电动机永久扭转连接的第二主轴，并且其中所述控制装置被设置成用于控制第一和第二电动机以及控制变速箱的齿轮哨合，从而至少提供第一和第二齿轮同时哨合的第一操作模式以及第二和第三齿轮同时啮合的第二操作模式，在这些操作模式中的每种操作模式下，扭矩均分别通过第一主轴和第二主轴由第一电动机和第二电动机传输。通过分别与变速箱的相应主轴永久扭转连接的两个电动机，根据本发明的电力推进系统的优点在于，不需要使用摩擦离合器，并且使得与上述两个相邻齿轮关联的两个齿轮组一直啮合且一直传输扭矩。
从以下仅通过非限制性实例并结合附图给出的详细说明中将明白本发明的更多特性和优点，其中图I为根据本发明优选实施例的用于车辆的电力推进系统的立体图；图2为图I用于车辆的电力推进系统的剖面立体图；和图3为图I用于车辆的电力推进系统的变速箱形成部分的截面图。
具体实施例方式首先参照图I和图2，根据本发明优选实施例的用于车辆的电力推进系统通常由附图标记10表示，并且基本包括两个电动机12和14，以下分别称为第一电动机和第二电动机，和具有至少三个前进齿轮的变速箱16。在提出的实施例中，变速箱16具有四个前进齿轮，其中两个为奇数齿轮(第一齿轮和第三齿轮)，两个为偶数齿轮(第二齿轮和第四齿轮)，但是，显而易见的是，可以具有不同数量(假设大于或等于三)的前进齿轮。此外，在提出的实施例中，两个电动机12和14为彼此同轴的(在图2中，两个电动机的轴线表示为X)，并且设置在变速箱的相对侧部上，但是也可以根据车辆板上的可用空间按照不同于所示的方式设置。推进系统10还包括与变速箱16耦接的差动齿轮18。这里将不对差动齿轮18进行详细说明，因为一方面其是本身已知的类型，另一方面其结构和功能与本发明的目的不相关。这两个电动机12和14通过相应的附接凸缘20和22附接至变速箱的壳体24。这两个电动机12和14也是本身已知的类型，因此不再详细说明。现在参照图3，将对变速箱16的结构进行说明。首先，变速箱16包括两个主轴26和28，下面分别称为第一主轴和第二主轴。这两个主轴26和28彼此同轴设置，这两个主轴26和28的轴线与那两个电动机12和14的轴线X重合。第一主轴26与第一电动机12的驱动轴30永久扭转连接。同理，第二主轴28与第二电动机14的驱动轴32永久扭转连 接。更具体来说，在提出的实施例中，第一主轴26通过花键联轴节34直接连接至第一电动机12的驱动轴30，这样，轴26和轴30总是以相同的角速度旋转。同理，在提出的实施例中，第二主轴28通过花键联轴节36直接连接至第二电动机14的驱动轴32，这样，轴28和轴32总是以相同的角速度旋转。因此，不需要在每根主轴26或28与相应电动机12或14的驱动轴30或32之间设置用于控制扭矩传输的摩擦离合器或类似的耦接装置。第一主轴26与奇数齿轮(在此例中为第一和第三齿轮)关联，而第二主轴28与偶数齿轮(在此例中为第二和第四齿轮)关联。第一主轴26支撑一对齿轮38和40，这对齿轮38和40分别用作第一齿轮和第三齿轮的齿轮组的驱动齿轮。齿轮38和40比如通过相应的滚针轴承42和44空转地安装在第一主轴26上，并通过本身已知类型的齿轮离合器(engagement sleeve)46选择性地连接从而与该轴一起旋转。同理,第二主轴28支撑一对齿轮48和50,这对齿轮48和50分别用作第二齿轮和第四齿轮的齿轮组的驱动齿轮。齿轮48和50比如通过相应的滚针轴承52和54空转地安装在第二主轴28上，并通过本身已知类型的齿轮离合器56选择性地连接从而与该轴一起旋转。齿轮离合器46和56通过相应的拨叉58和60操作，所述拨叉沿着由变速箱的壳体24支撑的杆62滑动地安装，并且所述拨叉还通过电动机械式或电动液压式换档控制装置(本身已知的并且未示出)操作。变速箱16还包括辅助轴64，所述辅助轴64由壳体24支撑以便旋转并且与两个主轴26和28平行且隔开地延伸。辅助轴64支撑用作从动齿轮的四个齿轮，所述从动齿轮用于与变速箱的各个齿轮关联的齿轮组，这四个齿轮为齿轮66，与第一主轴26支撑的齿轮48永久卩齿合以形成第一齿轮的齿轮组；齿轮68,与第二主轴28支撑的齿轮58永久卩齿合以形成第二齿轮的齿轮组；齿轮70，与第一主轴26支撑的齿轮50永久啮合以形成第三齿轮的齿轮组；以及齿轮72,与第二主轴28支撑的齿轮60永久啮合以形成第四齿轮的齿轮组。齿轮66、68、70和72都制成固定齿轮，即，制成为驱动连接以随辅助轴64 —起旋转的齿轮。辅助轴64还支撑输出小齿轮74，所述输出小齿轮也制成为固定齿轮并与差动齿轮18的输入齿轮76永久啮合。推进系统10还包括电力控制单元(未示出)，所述电力控制单元设置成根据下面简要说明的操作模式控制所述两个电动机12和14以及换档控制装置，并且通过所述换档控制装置控制齿轮离合器46和56。推进系统10被设置成正常地向变速箱16的辅助轴64传输扭矩，以及因此通过两个电动机12和14向差动齿轮18传输扭矩,这样,传输到辅助轴的扭矩等于由这两个电动机提供的扭矩输入的总和。
在根据本发明的电力推进系统的第一操作模式下，第一和第二齿轮同时哨合。因此，在该操作模式下，与奇数齿轮关联的齿轮离合器46将以与第一齿轮38的驱动齿轮连接的方式定位以随第一主轴26旋转,而与偶数齿轮关联的齿轮离合器56将以与第二齿轮48的驱动齿轮连接的方式定位以随第二主轴28旋转。此外，这两个电动机12和14由电力控制单元以使得第一齿轮66的从动齿轮的角速度与第二齿轮68的从动齿轮的角速度相等的方式适当控制，所述第一齿轮66和第二齿轮68均被驱动连接以随辅助轴64旋转。由于第一齿轮66的从动齿轮的角速度等于第一主轴26的角速度(即，第一电动机12的驱动轴30的角速度)乘以第一齿轮的传输比，并且第二齿轮68的从动齿轮的角速度等于第二主轴28的角速度(即，第二电动机14的驱动轴32的角速度)乘以第二齿轮的传输比，因此这两个电动机12和14应设置成以角速度旋转，从而使得，第一电动机12的角速度与第二电动机14的角速度之比等于第二齿轮的传输比与第一齿轮的传输比之比。因此，在该操作模式下，这两个电动机12和14的速度将通过电力控制单元根据驾驶者(driver，驱动器)给出的命令变化，但是会一直保持在上述限定的比率内。在根据本发明的电力推进系统的第二操作模式下，第二和第三齿轮同时啮合。因 此，在该操作模式下，与奇数齿轮关联的齿轮离合器46将以与第三齿轮40的驱动齿轮连接的方式定位以随第一主轴26旋转,而与偶数齿轮关联的齿轮离合器56将以与第二齿轮48的驱动齿轮连接的方式定位以随第二主轴28旋转。同样，在这种情况下，这两个电动机12和14由电力控制单元以使得第二齿轮68的从动齿轮的角速度与第三齿轮70的从动齿轮的角速度相等的方式适当控制，所述第二和第三齿轮都被驱动连接以随辅助轴64旋转。基于与第一操作模式相关的同样的观察，这两个电动机12和14应设置成在电力控制单元的控制下旋转，所述旋转方式为，使得第一电动机12的角速度与第二电动机14的角速度之比恒等于第二齿轮的传输比与第三齿轮的传输比之比。在根据本发明的电力推进系统的第三操作模式下，第三和第四齿轮同时啮合。因此，在该操作模式下，与奇数齿轮关联的齿轮离合器46将以与第三齿轮40的驱动齿轮连接的方式定位以随第一主轴26旋转,而与偶数齿轮关联的齿轮离合器56将以与第四齿轮50的驱动齿轮连接的方式定位以随第二主轴28旋转。同样，在这种情况下，这两个电动机12和14由电力控制单元以使得第三齿轮70的从动齿轮的角速度与第四齿轮72的从动齿轮的角速度相等的方式适当控制，所述第三和第四齿轮都被驱动连接以随辅助轴64旋转。基于与第一和第二操作模式相关的同样的观察，这两个电动机12和14应设置成在电力控制单元的控制下旋转，所述旋转方式为，使得第一电动机12的角速度和第二电动机14的角速度之比恒等于第三齿轮的传输比与第四齿轮的传输比之比。当然，在推进系统包括的变速箱具有四个以上前进齿轮的情况下，将提供一个或多个另外的操作模式，在这些模式中，从第四齿轮开始，连续齿轮对将会同时啮合。当从一种操作模式变成紧接连续模式时，两个齿轮中的一个齿轮保持啮合。通常地，在初始操作模式中该齿轮为同时啮合的两个齿轮中最高的一个，而在最终操作模式中该齿轮为同时啮合的两个齿轮中最低的一个。结合上述操作模式，当如上所述的从第一操作模式变成第二操作模式时，第二齿轮(与第二电动机14关联)将保持啮合，而与第一电动机12关联的齿轮会发生变化，而当从第二操作模式变成第三操作模式时，第三齿轮(与第一电动机12关联)将保持哨合，而与第二电动机14关联的齿轮会发生变化。在从一种操作模式变成下一种操作模式的过程中，辅助轴的角速度以及因而车辆的速度由与保持啮合的齿轮关联的电动机的角速度确定，而该电动机的角速度必须适当变化(降低)以适于新齿轮(在从第一操作模式变成第二操作模式的情况下新齿轮为取代第一齿轮的第三齿轮，或者，在从第二操作模式变成第三操作模式的情况下新齿轮为取代第二齿轮的第四齿轮)的传输t匕。此外，当从一种操作模式变成下一种操作模式时，电力控制单元应控制与处于变化中的齿轮关联的电动机以便不传输扭矩，从而允许旧齿轮分离以及允许新齿轮啮合，同时电力控制单元应增加由另一电动机(即，由与保持啮合的齿轮关联的电动机)提供的扭矩，以便补偿该另一电动机的扭矩损失并因而确保保持不变的轮处的可用扭矩。当然，在不改变本发明的原理，并且在不脱离所附权利要求所限定的本发明范围的情况下，可对通过非限制性实例所述的实施例和结构细节进行广泛改变。比如，在不脱离本发明的的基本思想，即提供一种具有包括两个主轴且每根主轴 与相应电动机永久地扭转连接的变速箱的电力推进系统的情况下，电力控制单元执行的电动机的控制逻辑和换档控制设备的控制逻辑可与上述的有所不同。
权利要求
1.一种用于车辆的电力推进系统(10),包括第一电动机(12)和第二电动机(14);具有至少三个前进齿轮的变速箱(16);以及设置成控制所述第一电动机(12)和第二电动机(14)以及控制所述变速箱(16)的齿轮啮合的控制装置， 其特征在于，所述变速箱(16)包括第一主轴(26)和第二主轴(28)，所述第一主轴与奇数齿轮关联且永久地扭转连接至所述第一电动机(12)，所述第二主轴与偶数齿轮关联且永久地扭转连接至所述第二电动机(14)，并且 所述控制装置被设置成控制所述第一电动机(12)和所述第二电动机(14)以及控制所述变速箱(16)的齿轮啮合，从而至少提供其中第一齿轮和第二齿轮同时啮合的第一操作模式以及其中第二齿轮和第三齿轮同时啮合的第二操作模式，在每种所述操作模式中，扭矩分别通过所述第一主轴(26)和所述第二主轴(28)由所述第一电动机(12)和所述第二电动机(14)传输。
2.根据权利要求I所述的推进系统，其中，所述变速箱(16)具有四个前进齿轮，其中第 一齿轮和第三齿轮与所述第一主轴(26)关联，而第二和第四齿轮与所述第二主轴(28)关联。
3.根据权利要求I所述的推进系统，其中，所述第一电动机(12)和所述第二电动机(14)彼此同轴并设置在所述变速箱(16)的相对侧部上。
4.根据权利要求I所述的推进系统，其中，所述第一主轴(26)和所述第二主轴(28)彼此同轴。
5.根据权利要求3和4所述的推进系统，其中，两个主轴(26、28)与两个电动机(12、14)同轴。
6.根据权利要求I所述的推进系统，其中，所述第一主轴(26)和所述第二主轴(28)中的每一个均为与之关联的每个齿轮支撑空转地安装在该轴上的驱动齿轮(38、40、48、50)。
7.根据权利要求I所述的推进系统，其中，所述变速箱(16)还包括与所述第一主轴(26)和所述第二主轴(28)平行设置的辅助轴(64)，所述辅助轴为所述变速箱(16)的每个齿轮支撑从动齿轮(66、68、70、72)，所述从动齿轮被驱动连接以随该轴旋转并与相应驱动齿轮(38、40、48、50)永久啮合。
全文摘要
本发明提供了用于车辆的电力推进系统(10)，其包括两个电动机(12、14)、具有至少三个前进齿轮的变速箱(16)、和设置成控制两个电动机(12、14)且控制变速箱(16)的齿轮啮合的控制装置。变速箱(16)包括两个主轴(26、28)，所述两个主轴分别与奇数齿轮和偶数齿轮关联且每个主轴均永久地连接至相应电动机(12、14)、。控制装置被设置成控制两个电动机(12、14)以及控制变速箱(16)的齿轮啮合，从而至少提供其中第一齿轮和第二齿轮同时啮合的第一操作模式以及第二齿轮和第三齿轮同时啮合的第二操作模式，在每种所述操作模式下，扭矩通过两个电动机(12、14)传输。
文档编号B60K17/12GK102806842SQ201210180479
公开日2012年12月5日 申请日期2012年6月1日 优先权日2011年6月3日
发明者西蒙尼·博洛尼亚 申请人:欧瑞康格拉齐亚诺股份公司